hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
コールドスプレー質量分析およびNMR法によるイオン液体の溶液動態の構造解明

イオン液体として1-alkyl-3-methylimidazolium halideのアルキル側鎖(R)およびイオン種(X=Cl,Br,I)を変えたものを合成し、単結晶X線解析を行い報告した。さらに緩和時間(T_1,T_2)測定などのNMR手法を中心に、[bmim]Brの希薄溶液とneat状態における動態構造について検討し以下の興味深い結果を得、学会発表および論文に投稿した。Neat状態における[bmim]BrのT_1とT_2から液体と過冷却状態の他に、熱現象としては検知されないが、緩和時間から見て運動性が凍結する状態(coagulated stateと命名)が存在し、この状態変化は、昇温時における結晶化する温度と同じ温度において降温時にのみ起こることがわかった。また、13C NMRで温度可変測定をしたところ、降温過程と昇温過程でのシグナル変化が異なることがわかった。降温過程において、過冷却状態では13Cのシグナルがシャープなピークで観測できるのに対して、coagulated stateではシグナルがブロード化し観測できなくなる。多結晶の[bmim]Brは、温度を上げながら測定すると、部分的な溶融を示すピークの存在を示しつつ融点でシグナルは一気にシャープになるという興味深い結果が得られた。また、Xの違いでもかなり違う結果が得られているが、とりわけR=C_2H_5、n-C_3H7、iso-C_3H_7、C_4H_9基と炭素数が異なることにより、T_1,T_2をはじめ物性が異なり、イオン液体の特異性として非常に興味深い結果である。分子は、一般に分子間相互作用により錯体や自己会合体などを形成する。これらの構造を証明するために、MSやNMRなどが活躍することは多い。我々は、これまでCSI-MSやNMR法を用いて水素結合を中心とする弱い分子間力で結合する化合物の溶液動態構造解析の手法を確立してきた。1-alky1-3-methylimidazolium halideのアルキル側鎖(R)及びイオン種(X=Cl, Br, I)を変えたものを合成し、初めに[bmim]Brの灘造解析を、拡散係数(D)・緩和時間(T_1,T_2)測定等のNMR手法を中心に行った。[bmim]BrのD_2O, CD_3CN及びCD_3OD中の[bmim]^+の拡散についてBPP-STE法を用いて測定した。また^<81>Br^-は、横緩和時間(T_2)から運動性を評価した。CD_3CNとCD_3OD溶液の拡散係数は予想通り濃度の減少と共に、大きくなった。しかしD_2O溶液において、0.10Mより低濃度になる程拡散係数が減少するという特異的な結果を得た。溶媒であるD_2OのDも[bmim]^+と同様の変化を示すことから、この現象はcage効果を受け[bmim]^+の拡散係数に変化をもたらしたと考え報告した。結晶化は困難と考えられていた[bmim]Iの単結晶を合成し、X線構造解析を行った。[bmim]I結晶でのブチル基はGauche-Trans formであった。同じ立体配座をとる[bmim]Brや[bmim]Cl 2型とは異なる結晶構造であったことは興味深い。R=propyl, X=Brで、2位の置換基効果を検討するためにメチル基を導入した化合物を合成し、X線構造解析を行った。プロピル基の付け根のメチレンと4,5位の3つの^1Hとが一つのBr^-と水素結合をすることにより、安定構造を取っていることが分かった。
産学連携型組み込み技術者教育用支援システムの開発

様々な分野の知識を融合させてシステムの構築を行う組み込み技術者を育成する教育課程においては、基礎知識や専門知識を実際に用いて社会・産業の現実問題に応える研究開発や設計を行うことが出来る技術者」を育成するためには、具体的な開発案件を題材とした産学連携型の育成プログラムが必要である。またIoTやロボットなどの分野では新規参入の可能性が高い半面、企業における研修プログラムを新規に構築する必要があり、費用面での問題が生じている状況である。本研究では,産学連携型の開発を進めるために必要な技術の習得を目的とした演習/研修システム(教材ハードウェア,ソフトウェア開発環境、教材構築システム)の開発を行う。
AlP/GaP超格子中に導入した窒素等電子準位の解明と発光効率向上に関する研究

本研究では、AlP/GaP超格子構造中で得られる励起子発光を積極的に利用した緑黄色波長領域での高輝度発光デバイスを実現するために、AlP/GaP超格子中への等電子不純物添加および超格子中の等電子不純物による発光について検討を行い、以下のような結果を得た。1.NH_3を窒素原料として用いた場合には、燐原料としてタ-シャリブチルホスフィン(TBP)を用いることにより、PH_3を用いた場合には困難とされていたGaP成長層中への窒素添加が容易に行える。2.NH_3を用いてAlP/GaP超格子中への窒素等電子不純物の導入時には、NH_3のメモリー効果によりトリメチルアルミニウムが不均一な反応を生じ、均一な超格子層は得られなかった。3.窒素原料として、タ-シャリブチルアミン(t-BNH_2)を用いることにより、AlGaP成長層への良好なN添加特性が得られることを明らかにした。4.AlGaP中のN等電子トラップからの発光を観測し、そのエネルギー準位がほぼGaP中のN等電子トラップのエネルギー準位と等しいことを明らかにした。以上の結果を踏まえて、タ-シャリブチルアミンを窒素原料として超格子中への窒素等電子不純物添加について研究を進めているところであり、励起子束縛中心の導入によりAlP/GaP超格子の発光効率の更なる向上を目指す。
図書資料の保存-脆弱化した紙の大量強化処理法の開発-

酸性紙の保存対策においては、脱酸性化処理に比べて、紙の強化処理はあまり議論されていない中、本研究は、脆弱化した大量の図書資料に対応できる強化処理法の研究開発に目的を絞った。1.紙資料の劣化度調査では、官能試験、物性試験、化学分析、それぞれの手法の相関から劣化度の評価法を見出さんとした結果、紙を端から丸めるローリングテスト、アコースチックエミッション、熱分解ガスクロマトグラフィーが、紙の劣化度を判定する新しい可能性として十分に応用できることを確認した。2.紙資料の強化処理に関しては、三年間を通じて基礎研究は終了した。(1)強化剤としてのセルロース誘導体の絞り込みとともに、処理剤の調整、処理剤を紙に均一に定着させる手法の開発研究を進めたところ、脆弱化が進んでいない資料には、セルロース誘導体による強化が有効に作用することが明らかになった。処理の差異に水を使用すると、乾燥に伴い波うちが生じる上、乾燥時間が長くなり効率的に処理をおこなうことができない。そこで、セルロース誘導体のうち有機溶剤に可溶なものはそのまま溶液として調整するが、水のみに可溶なものは完全に水に溶解させた後、有機溶剤に加えて強い攪拌を与えても均質な分散液とすることを考察した。この処理液に中和剤を添加すると、紙の劣化が抑制できることも実験的に照明した。噴射機での塗工により、紙資料の形態を問わず、処理剤を短時間で均一に紙の表面に塗布することができる。この原理は二件の特許出願となった。(2)脆弱化が進んだ資料には、より抜本的な評価として、どの程度の劣化度の紙ならば安全に処理できるのかを劣化度の異なるサンプル紙を作成し、追究した。今後の展開としては、上記ふたつの手法から外れる、中間の劣化度の紙資料に対応できる処理法の開発が急がれる。既存のセルロース誘導体よりも柔軟性のある強化剤の開発、塗工法の改良をも視野に入れていかねばならない。この問題が解決すれば、脆弱化した紙資料の大量強化処理という、国内外の図書館や文書館にとって緊急性のもっとも高い研究にひとつの指針を提示できよう。「酸性紙」により20世紀初頭までに出版された本の大半が利用不可能という図書館や文書館が多いなか、紙の脱酸性化の方法は世界的にも見通しがついてきたが、図書資料の大量強化処理法は未だに抜本的な解決策がない。本研究は、(1)脆弱化した図書資料の強化処理法の開発、(2)劣化資料の材質的現状把握、の二点を目的にしており、初年度の実績をまとめると以下のようになる。(1)セルロース誘導体を均一に塗布することにより、紙資料を強化する方法を開発した。セルロース誘導体のうち有機溶剤に可溶なものは溶液として、水のみに可溶なものは完全に水に溶解させた後、有機溶剤に加えて強い攪拌を与えて分散液とした。この際、処理液に中和剤を添加することで紙資料の劣化を抑制することも可能となる。このように溶剤として有機溶剤を用いることで、乾燥時間が短縮され効率的に措置を行うことができるとともに、乾燥に伴う波打ちを防止できた。また、塗布手段として噴射機を用いることで、紙資料が毎葉状であるか冊子状であるかにかかわらず、強化剤を短時間で均一に紙の表面に塗布することができた。

(2)劣化資料の材質的現状把握では、如何に客観的に劣化状態の把握ができるかの検討を進めた。具体的には、人間の知覚による紙の劣化度の官能評価、そして、各種機器による紙力測定との間の相関関係を見いだすことを目的にしている。対象資料として、劣化状態の異なる紙資料を人工的に作成するとともに、自然に経年劣化した冊子本を選び出し、現在、最終の紙力測定を行っている。「酸性紙」により、20世紀初頭までの出版物の大半が利用不可能という図書館や文書館は多い。図書資料の脱酸性化の方法は世界的にも数多く開発され、それぞれの可能性と限界の見通しがついてきたが、図書資料の大量強化処理法に関しては十分な検討や論議がされてきたとは言いがたい。この現状を受けて、本研究は、脆弱化した「酸性紙」の図書資料に対応できる強化処理法の研究開発を目的としている。1.昨年度はセルロース誘導体を強化剤とし、有機溶剤に可溶なものはもとより、有機溶剤に難溶なものでも水に溶解後、速乾性の有機溶剤に分散し、均質なエマルジョンとすることで、紙資料に短時間で効率的に塗布できる方法を見出した。今年度はさらに発展させ、(1)セルロース誘導体の種類を増やし、処理の効果を検証した。(2)有機溶剤を、毒性のより少ないものに変え、脱酸性化剤との併用の可能性」強化の可能性を検証した。(3)試験紙の種類を増やし、強化剤の効果を検証した。劣化させていない試験紙、人工的に経年劣化させた試験紙に加え、自然に経年劣化した紙資料をも対象にした。(4)自然に経年劣化した紙資料の強化実験では、各種機器による紙力測定とともに、人間の知覚による官能評価を平行して行った。2.研究成果の一般公開および国内の研究者との最新情報の共有化をめざし、オランダおよびドイツの研究者を招聘し、国立民族学博物館国際シンポジウム「紙の若返りを考える」を開催した。また、関連機関の研究者との研究会を実現した。「酸性紙」資料の保存においては、脱酸性化処理法に比べて、紙の強化法は余り論議されていない現状がある。本研究は、脆弱化した大量の図書資料に対応できる強化処理法の研究開発に目的を絞ったところに特徴がある。1これまでの2年間で、水溶性、非水溶性にかかわらず、どのセルロース誘導体であっても、冊子状図書資料に対応できる吹き付け法で用いることができる強化剤の作製法を示すとともに、加速劣化試験後の強度変化の評価を行った。また、異なる材質の紙資料での実験をおこなった。今年度は、これらの成果のさらなる発展をめざし、強化剤として今までの加速劣化試験の物性結果が良好であったセルロース誘導体2種を選択し、その混合分散液の調整とともに、塗布方法として新たに含浸塗工の可能性を検討した。強化処理したサンプルに加速劣化試験をほどこした後の物性変化についても検討し、実用化にむけた開発をすすめた。その成果は、学会での発表として逐次公開している。2紙の劣化度を判定する方法として、アコースチックエミッション、紙を端から丸めるローリングテスト、熱分解分析法の応用など、さまざまな手法を比較検討した結果は、保存科学のみならず化学分析関連の学会での発表に結びついた。3昨年度に開催した国際シンポジウム「紙の若返りを考える」の成果を刊行物としてまとめた。
江戸時代絵画における風景描写に見られる大気表現の変遷

古来日本絵画において大気の表現は、画家の空間を把握する認識のありかたが如実に示される部分である。室町時代以来わが国の水墨画に多大な影響を与え続けてきた中国・南宋時代の画家牧谿や玉澗の大気表現は、薄墨を滲ませるように用いたものであった。一方着色画においては、狩野・土佐・長谷川派などが金泥や金箔で雲あるいは霞をあらわしており、平面的で概念的・装飾的印象を与える。空の色が今日我々がイメージするところの青色であらわされるのは、18世紀後半までまたねばならず、19世紀になって葛飾北斎筆『富嶽三十六景』シリーズの目にも鮮やかな青い空が巷間を席巻したのは日本絵画の空間表現における一大革命といえる。本研究では以上のように江戸時代における大気表現が装飾的なものから青い空へと変遷する過程を考察するものである。平成16年度は、14、15年度の研究に基づき、空を青く表現する絵画の調査・データベース化を進めた。この成果として、研究発表「浮世絵風景版画の大気表現-『冨嶽三十六景』の青い空」(平成16年12月21日、於慶應義塾大学)を行った。また、本研究を補い、同時に本研究から発展する問題意識として、大英博物館にて狩野休栄筆「隅田川長流図巻」の資料調査を実施した。この資料は当該研究に関連し、なおかつ平成17年度科学研究費補助金に応募中の課題「江戸都市景観図に関する総合的研究」へとつながるものである。平成14年度は、江戸時代初期17世紀の『源氏物語画帖』など装飾的な細密画の調査を国内美術館および大英図書館で行った。これらにあらわされた風景表現は、物語の情景を示すものとしてのそれであり、実景を描くという意識が希薄である。描法はおおむね金地に金雲を配するというものであった。また、大英博物館にて円山応挙作品を調査したが、応挙の花烏画の中には中国清時代の画家・沈南蘋の影響を強く受けたものが見出された。来日経験のある南蘋の画風はわが国でおおいに流行し、南蘋様式の花鳥画が多く制作されている。その写生的な花鳥画の空間表現に青い空があらわれているが、18世紀後半に画壇の覇者となった写生派の祖・応挙がこの技法を取り入れていたのは興味深い。さらに同館所蔵の応挙筆「氷図屏風」は墨のみで水面に張った氷の亀裂を描いた作品でありながら、従来の墨画に見られる概念的・装飾的表現でなく、遠近法を考慮した奥行き感のある構図となっており、応挙による新たな視点の獲得を示している。平成15年度は、円山応挙および、円山派・四条派の絵画作品を中心に内外所蔵機関のもとで調査を行った。これは、14年度に大英博物館にて調査した円山応挙の花鳥画の中に中国清時代の画家・沈南蘋の影響を強く受けたものが見出されたことによるものである。この影響関係は、当該研究においてきわめて重要な点となるものである。群馬県立美術館所蔵の応挙筆「青鸚哥図」はかねてより知られる南蘋風の花鳥画がであるが、今年度行った精査によりその空間表現に青い空を確認した。なお、本図は大徳寺狐蓬庵に伝来したとの伝承があるが、これが事実として確認されれば、従来未知であった応挙と同寺の関係を示す資料となることも興味深い。

室町時代以来わが国の水墨画に多大な影響を与え続けてきた中国・南宋時代の画家牧谿や玉澗の大気表現は、薄墨を滲ませるように用いたものであった。一方着色画においては、狩野・土佐・長谷川派などが金泥や金箔で雲あるいは霞をあらわしており、平面的で概念的・装飾的印象を与える。空の色が今日我々がイメージするところの青色であらわされるのは、18世紀後半までまたねばならず、19世紀になって葛飾北斎筆『富嶽三十六景』シリーズの目にも鮮やかな青い空が巷間を席巻したのは日本絵画の空間表現における一大革命といえる。本研究では以上のように江戸時代における大気表現が装飾的なものから青い空へと変遷する過程を考察するものである。平成16年度は、14、15年度の研究に基づき、空を青く表現する絵画の調査・データベース化を進めた。この成果として、研究発表「浮世絵風景版画の大気表現-『冨嶽三十六景』の青い空」(平成16年12月21日、於慶應義塾大学)を行った。また、本研究を補い、同時に本研究から発展する問題意識として、大英博物館にて狩野休栄筆「隅田川長流図巻」の資料調査を実施した。この資料は当該研究に関連し、なおかつ平成17年度科学研究費補助金に応募中の課題「江戸都市景観図に関する総合的研究」へとつながるものである。
黄色ブドウ球菌の全ゲノム情報に基づく薬剤耐性機構の解明とその克服

1)1999年に米国で報告された市中に蔓延する強毒性MRSA株の全ゲノム配列を製品評価センターと共同研究で決定し、解析した。この株の塩基配列を、比較的弱毒である病院型のMRSA株N315、Mu50と比較したところ、病原性に関与すると考えられる毒素遺伝子数十種と、他菌種において病原性を発現するために重要な働きをもつ調節遺伝子homolog 1種が見いだされた。現在、これらの遺伝子のknockout株を作成し、順次、その病原性に及ぼす影響をマウス腹腔内感染、及び呼吸器感染実験を用いて検討中である。2)上記市中獲得型MRSAのメチシリン耐性を担うカセット染色体SCCmecをクローン化し、その全構造を決定したところ、このSCCmecは、従来の病院型多剤耐性MRSAに見られる3つのタイプのSCCmecにおけるそれらと異なり、部位特異的組み換え酵素遺伝子(cassette chromosome recombinase A and B)とmec gene complex(IS1272-AmecR1-mecA-IS431)を新しい組合せで、持つことを見いだした。また、その他の領域J1-3は、いずれも短く、そこに、非β_ラクタム薬耐性遺伝子が見いだされなかった。この新しいSCCmecの証明は、これらMRSAが、病院型のものと異なり、病院の外で独自に蔓延している可能性を強く示した画期的な成果である。
クラウンエーテル・マイクロチップ化学プラントによる二重ベータ崩壊同位元素濃縮

ニュートリノの質量の絶対値及びマヨラナ性を検証できる二重ベータ崩壊は最も重要な研究の一つで、最大のQ値を持つ^<48>Caを含むCaF_2結晶300kgからなるCANDLES実験を近く開始する。Ca同位体濃縮はガスによる遠心・拡散分離法が不可でこれまで電磁法による高価で数十グラムの生産量に限られていた。我々は、クラウンエーテル液液抽出により化学法による濃縮の中で最大の分離係数1.012(常温20°C)1.014(低温2°C)を得(Jepson(1.008)の約2倍、樹脂法(1.003)の約5倍)、気液2層同位体交換反応・乳化液滴形成マイクロチップにより抽出工程におけるマイクロチップの有効性を示した。振動実験でニュートリノの種の間に質量差があることが確実になった今、ニュートリノの質量の絶対値及びマヨラナ性を検証できる唯一の2重ベータ崩壊は最も重要な研究に位置づけられており、世界中で研究が進められている。現在濃縮(86%)された^<76>Geを用いる研究(HDM実験:ハイデルベルグ・モスクワグループ)が世界最高感度の測定を達成しており、次世代も含めて世界の研究は^<76>Geを軸に進められている。しかし、そのQ値の低さ(2.04MeV)故、すでに自然および人工放射性バックグランド(BG)が限界を決め始めている。我々は^<48>Caで世界を追い越すためにCaF_2結晶からなるCANDLES計画を立ち上げ、昨年度より東大神岡地下観測所でCaF_2結晶約300kgの実験装置を建設中で近く測定を開始する。^<48>Caは2重ベータ崩壊核の中で最大のQ値(4.27MeV)を持ち、BGの最も少ない測定が可能で、今後有望な原子核である。今まで世界の研究の中心になってこなかった理由はひとえに自然存在比が少ない(0.187%)ために大量の原子核を用意し難い点で、本研究は、更に質量を一桁スケールアップして0.1eV以下領域を探索する検出器製作に於いて画期的な感度向上をもたらす標的同位体元素(^<48>Ca)の安価で大量な濃縮方法の確立を目的とする。クラウンエーテルを用いた液液抽出法でイオンの相互分離だけでなく同位体分離にも応用出来ることを示し、最近、クラウンエーテル樹脂による方法でも、我々の見出した質量シフト効果の方が核電荷分布によるフィールドシフト効果より分離に対する寄与が大きく^<48>Ca濃縮に適用可能であることが確認されたが、分離係数が本液液抽出法に対し約11桁程度及び樹脂への吸着量が小さい等の問題点が判明し、反応率及び反応速度で利点のあり、かつ安価で下駄箱サイズの小スペースの実験室での精製を可能にする2層流マイクロリアクター装置の開発がより期待されている。合わせて、液液抽出法によるカルシウム濃度の分配係数が実験条件に依存し、当初予期していた10対1と異なるケースも示唆され、実験条件への依存性及びより正確な濃度測定により最適な分配係数を求めることが、後の同位体比測定にも重要であるため、新たにインキュベーター、カルシウム濃度測定を実験に組み込むこととし,予備実験をスタートした。カルシウムイオンメーター(ppm以上の検出感度)による予備測定と合わせ、原子発光(吸光)分析装置によるカルシウム濃度測定(業者委託測定,ppm以下の検出感度)を行い、現在、最適条件の確認・安定した長期運転実現のための改良(HEPAフィルターによる>0.3μm塵除去クリーンベンチ、及びポンプ・チップ間液管圧力センサーを2層共に導入)も並行して行い、大量濃縮実現に向けたマイクロチップによる多段階液液抽出の2液層流システムの安定送液のテストも開始した。翌、継続20年度に於いて、正確な濃度測定をイオンメーター、ICP原子発光(吸光)法等種々の方法によるカルシウム濃度の比較検討を行い、最も検出感度の良いICP原子発光分析に於いても、業者により2030%の違いが見られ、原因として本クラウンクロロホルム有機溶媒の混入濃度の影響を確認するため既知量の標準溶液を添加して回収率補正を行い、かつ保存容器内壁への元素吸着の影響を抑えるため試料に酸を添加する等の適切な処理を行う必要があることを確認し、これまで10%程度の精度であったカルシウム濃度の、数%での正確な測定が可能となった。

標準的なクラウンエーテル樹脂による固液抽出法では、分離係数が約1桁減及び樹脂への吸着量が少で高濃度塩酸も吸着のためには必須等の問題点が判明し、さらに大量精製のためには非現実的なkm超の樹脂カラム要でカラム長に応じた濃縮率も期待値には及ばず、反応率及び反応速度で利点のあり、かつ安価でビル規模のプラントを下駄箱サイズにダウンサイズししかも生産能力は大型プラントをしのぐマクロでは実現出来ないマイクロ化学チップによるクラウンエーテルを直接用いる液液抽出2液層流マイクロリアクター装置の重要性がよりクローズアップされる状況となった。昨年度判明し新たに組み込んだカルシウム濃度の分配係数のイオンメーター及びICP原子発光(吸光)による正確な濃度測定及び2液層流システムの安定送液のためのフィルター・クリーンベンチ&ポンプ・チップ間液間圧力センサーの導入に加え、本年はカルシウム濃度分配係数及び分離係数の実験条件の依存性、特に反応平衡時の温度依存性測定のためバッチ法及びマイクロリアクター法共に低温(マイナス30度)から常温までの温度制御可能なコントロール系を導入し、最適条件の確認のため実験をスタートした。特に測定法により結果に差異がみられた濃度測定において、既知量の標準添加により回収率補正を行い、また保存容器への元素吸着による分析値の低下を防ぐため試料に微量の酸を加える等、マトリックス中の有機物含有量の影響を排除する様々なノウハウを得、懸念であった正確な濃度測定が数%で可能となり、工程のルーチン化に大きく前進した。(1)クラウンエーテルの違いによる効果(DC18C6と18C6)(2)温度効果(常温20度、低温2度)(3)溶媒による効果(クロロホルム、ジクロロメタン)等、最適条件の確認を実験補助員の採用により作業の効率化を図り、昨年度来、懸念事項であったカルシウム濃度測定を約0.1mLの試料量でpptレベルの微量測定可能なICP-OES最新機器利用により自前で測定可能とし、同位体比測定を除き、実験システムを確立した。一方、上記バッチシステムに加え、マイクロチップでの実験に当り、反応速度が速く・密度測定により最適条件の確認の容易な^1H^3H(gas)+^1H_2^<18>O(liquid)<->^1H_2(gas)+^1H^3H^<18>O(liquid)の気液2層同位体交換反応を利用し、トリチウム水の代わりにまず重水で、マイクロチップ合流部:流路長20mm幅194(気)64(液)μm深90(気)22(液)μmを用い、実験を行った。本テストにより20mmの合流長(比界面積係数が約80/cm)でも十分に重水での上記交換反応が有効であることが判明し、重水の流速を約17分の1に減速(9.65μl/min→0.57μl/min)することにより、さらに交換反応を1%から3%まで向上させることに成功した。今後、本テストにより判明した流速への依存性、流路長、温度、触媒等の最適条件の確認を実施し、本実験の液液抽出反応に結果を還元する。一方、現流速では、1ccのプロセスに各々、100分から1日時間を要するため、チップ壁面の親水疎水加工による2層流の多段化及びポンプの最適化も行う予定である。(1)クラウンエーテルの違いによる効果(DC18C6と18C6)(2)温度効果(常温20度、低温2度)(3)溶媒による効果(クロロホルム、ジクロロメタン)等、最適条件の確認を実施し、(2)の常温、低温各々に関し1.012、1.014の化学分離における最大の分離計数(^<48>Ca/^<40>Ca)を得た。本結果はJepsonのバッチ法による1,008に比べ約2倍、またクラウンエーテル樹脂での液体クロマトグラフィーによる1.003と比較しても破格である。この樹脂による200m&10日間の先端濃縮で得られた^<48>Caの1.34倍濃縮を、本クラウンエーテル有機相と塩化Ca水溶相の液液抽出で得るためには高分離計数の利点により20回の段数で済み、約2日で達成可能である。
サービス取引のトレーダビリティ・レボリューションと法的対応の研究

1.トレーダブルなサービスは、高付加価値なものに移行している。たとえばソフトウェア開発や情報システムの運用代行がある。2.トレーダビリティ・レボリューションには、(1)国際的オフショアリングの他に、(2)取引自体のトレーダビリティが含まれる。(2)は、伝統的貸付取引はもちろん、証券の無券面化にともなう振替決済や動産担保の登録制度を利用した高度な金融取引についても、検討は緒についたばかりである。3.貿易円滑化のなかでも電信販売(e-commerce)のインフラの発展は、とりわけ途上国において市場の発生や拡大、国際貿易の拡大に大きな効果を与える。4.相互承認制度は、従来輸入国内で行っていた認証を輸出国内で済ませることで物品・サービス貿易を促進させる。日本とシンガポールのFTA間での採用が注目される。5.貿易紛争解決の手続のいっそうの司法化・非司法化の方向性は、貿易促進にとって重要となる。6.法律サービスの規制改革は国境を越えたサービスを可能とするが、日本では対立する紛争当事者間の利害調整をおこなう交渉的役割が重要である。7.問題への対応策としては、(1)個人情報保護法の外国における実効性の確保、(2)契約的対応の限界の明確化、(3)規制監督の国際的調和と相互承認など貿易促進制度の整備の法的な検討のほか、(4)交渉的役割のような高付加価値のサービスの開発、(5)トレーダビリティ向上による低付加価値分野の労働需要の減少と、一般的な国際的なアウトソーシング拡大に対する戦略との比較など、政策レベルの検討も必要である。(目的)従来は提供者と顧客が同じ国に所在するのが当然とされていたサービスが、電子化や自由化によって国境をこえて顧客に提供できる(貿易できる)ようになることをトレーダビリティ・レボリューションという。この研究は、トレーダビリティ・レボリューションによってもたらされる主要な問題を明らかにし、問題へのより適切な対応策を探るための本格的研究につなげることを目的とする。(実績概要)(1)貿易と投資の分野では、トレーダビリティ・レボリューションは、サービス産業の国際的な再配置、オフショアリングを生じさせるといわれている。これは低コスト国への雇傭の再配置を意味するので、高コスト国では保護主義的な議論に結びつきやすい。トレーダビリティ・レボリューションは、コールセンター、IT産業および会社の本拠地の移転を引き起こしている。(2)以上のような見方を法律の分野に応用すれば、指名債権から有価証券の発展もトレーダビリティの促進と理解できる。指名債権の流動化や電子債権は、オフショアリングにつながるものといえる。消費者によるクレジットカード取引のように、取引実体は国境をこえているが、その規制(消費者保護および事業者規制)は、各国ともにその領域内に限定している例もある。研究代表者および研究分担者は上記(1)に関する日本国内および韓国における動向調査を行うとともに、その基礎理論を明らかにした。また、特に(2)について、金融関係の専門家との研究会によって現状を明らかにするとともに最新の情報を収集した。(目的)従来は提供者と顧客が同じ国に所在するのが当然とされていたサービスが、電字化や自由化によって国境をこえて貿易できるようになることをトレーダビリティ・レボリューションという。(実績概要)1 EUにおける金融サービスに関する市場および法調和の方法と構成国の国内法による消費者保護が矛盾する場合があることを明らかにした。すなわち、EUにおける金融サービスのトレーダビリティを確保するための相互承認原則は、事業者が国境を超えてサービスを提供するモードを念頭にデザインされているが、国内法は国境を超えてサービスを受ける消費者を保護するためにデザインされている。このため、EUにおいて両者の調和をはかるのは困難である。2ケース・スタディとして、日・シンガポール新時代経済連携協定の中での相互承認を取り上げ、相互承認に関する先行研究・定義・プラクティスを明確にした上で、交渉過程及び締結後の相互承認の運用までを包括的に検証した。3国内における専門的職業サービス間の役割シフトは、国境を超えたトレーダビリティを考えるための重要な分析視点となる。日本における司法改革によって司法書士が紛争解決の役割を担う条件が制度的に整備された。国家間の貿易自由化は、国境を超えた役割シフトを引き起こすので、参入された側が既存の役割をいかに変化させていくかは、公共政策に依存する部分も多い。

6.法律サービスの規制改革は国境を越えたサービスを可能とするが、日本では対立する紛争当事者間の利害調整をおこなう交渉的役割が重要である。7.問題への対応策としては、(1)個人情報保護法の外国における実効性の確保、(2)契約的対応の限界の明確化、(3)規制監督の国際的調和と相互承認など貿易促進制度の整備の法的な検討のほか、(4)交渉的役割のような高付加価値のサービスの開発、(5)トレーダビリティ向上による低付加価値分野の労働需要の減少と、一般的な国際的なアウトソーシング拡大に対する戦略との比較など、政策レベルの検討も必要である。
視細胞におけるミトコンドリアの生理、病理学的役割の検証

網膜視細胞の細胞死は多くの失明原因となっている。本研究ではマウスの体内で、網膜視細胞だけでミトコンドリア異常を引き起こし、他の組織・細胞では異常をきたさないマウスを作成し、視細胞におけるミトコンドリア機能の重要性について検討した。ミトコンドリア異常のマウス網膜は錐体視細胞の細胞死を引き起こし、桿体細胞は比較的後期まで残存した。このことからミトコンドリア異常に対して錐体視細胞は高い感受性を有することが明らかとなった。視細胞特異的mitochondrial transcription factorA (TFAM)のコンディショナルノックアウトマウスを作成し、病理的にフェノタイプの検証を行った。TFAMをノックアウトされた細胞ではmitochondrial DNAの不安定性を生じる。ヒトではmitochondrial DNAに原因遺伝子を有する網膜変性のフェノタイプが知られているが、ヒトの病態とホモログと考えられるマウスを作成することに成功した。このコンディショナルノックアウトマウスにおいてTUNEL染色、cleaved caspase 3、AIFの免疫染色を行い、mitochondrial DNA instabilityに起因するapoptosisの評価を行い、また、cone photoreceptor, rod photoreceptorの経時的な変化を免疫染色にて行った。現在TFAMノックアウトによる視細胞死のメカニズムについてさらに考察するため、in vitroの系で評価を行っている。錐体視細胞の不死化細胞である661Wを用いている。ノックダウン、ノックアウトの手法にてmitochondrial DNA instabilityと視細胞死の関連を検討している。vivoでは行う事ができない、種々の細胞死のメカニズムについて関与を検討している。視細胞特異的mitochondrial transcription factor A (TFAM)のコンディショナルノックアウトマウスを作成した。これまでのところ、生後一定期間生存するコンディショナルノックアウトマウスが得られる確率は、遺伝形式から予想される確率よりも相当に低く、10匹以下であった。各種の免疫染色を用いて、フェノタイプの検討を可能な限り加えた。細胞死に関してはTUNEL染色,抗cleaved caspase 3抗体,抗AIF抗体等、を用いて細胞死の特性について検討を行った。また、ネクロプトーシスを示唆するreceptor-interacting protein kinase 3 (RIP3)やMixed lineage kinase domain-like protein (MLKL)等の発現についても検討を加えた。また、生後の網膜の発生、発達に関しても経時的な変化を観察した。特に錐体視細胞、桿体視細胞におけるTFAM欠損の影響に注目して観察を行った。一方で、機能的解析を加えることは得られるマウスの匹数が少ないため困難であった。in vitroの系で661Wを用いた実験を計画、試行した。残念ながら661Wマウス視細胞株へのsiRNAとランスフェクション効率が低く、実験の遂行は困難と考えられた。ミトコンドリア病関連網膜変性をマウスモデルで検討した例は無いと考えられ、研究報告として論文化の作業を開始した。計画に沿って研究が行われている。研究もまとめの段階に入っている。結果として以下が明らかとなった。まず、TFAMの欠損にもかかわらず、錐体、桿体視細胞への分化は確認された。しかしその後、速やかに錐体視細胞死が起こった。桿体視細胞死も同時に起こったが、進行は比較的緩やかで、ロドプシンの視細胞外接への局在も保たれていた。通常のrod-cone dystrophyのフェノタイプとは異なり、Tfamの欠損はcone-rod dystophyのフェノタイプを呈することが明らかとなった。現在、以上の結果を英語論文としてまとめ、投稿作業中である。ミトコンドリアに標的をしぼった視細胞、網膜変性の研究は本研究代表者の知る限りでこれまでほとんどなされておらず、本研究によって視細胞にとってのミトコンドリアの重要性の一端が明らかになった。また、将来的に、ミトコンドリア機能活性化による網膜変性の抑制効果が確認されれば、現在は治療法が存在しない網膜色素変性における新たな治療法の可能性を提示することができると考えられる。実験環境に不備はなく、今後も進展させられると考えている。追加データを取得し、論文としてまとめていく。網膜硝子体疾患これまで通り、計画に沿って研究を進める研究費を無駄にせず、必要な事項に使用した結果として生じた。論文作成、投稿、掲載のため、また追加実験の用途に使用する。
『一目千軒』の研究

『一目千軒』の調査・研究は、1、諸本調査、2、内容読解、の2方面からなす必要があった。1、諸本調査によって知り得たことがら。(1)初版本とされる宝暦7年版には多数の異版が存在するが、各寄部等の比較検討により、大きく2種類に分類できる。また当時、『一目千軒』の最大の利用価値は、この各寄部にこそあったことが推測される。(2)以下、安永3年版・同7年版・天明4年版・寛政元年版・同13年版が確認されたが、なかでも、天明4年版で大改版のあったことが判明する。また、これらの版が名寄部を大幅に縮小していることは、『一目千軒』自体の性格づけの変化があったことをうかがわせる。(3)版元の変遷があり、そのことが内容の変化に影響していることが跡づけられる。2、内容読解によって知り得たことがら。(4)近世期の他の資料を併用しながら、島原の遊廓としての風俗を細かく考証した。(5)『一目千軒』の本文を綿密に読む中で、島原案内記として豊富な内容をもっていることがわかり、それ以前の同種の本との相違や、本書の企画の魅力、また永続的刊行の理由を解明しつつある。(6)太祇・風状らの俳書に入集する島原の関係者(廓の主や遊女)を、『一目千軒』の名寄と比較すること二よって、島原俳壇の状況の把握がかなりできるようになった。(7)引用文献の豊富さや白話語の使用などの検討により、呑獅ら作者の学識・教養の程度が測れる。今後の課題としては、同年に出版された、大阪新町の『澪標』の研究、また本書との比較検討が必要である。
高輝度・大強度超低速ミュオン用軸収束ソレノイド収集系の設計・開発

本研究の目的は、高輝度・大強度超低速ミュオンビームを得るために、軸収束大立体角表面ミュオンソレノイド収集系の設計・開発を行うことである。従来の加速器施設では、生成標的から2次ビームを引き出すのに四重極電磁石を用いられてきた。この手法では高々40mSr程度の取り込み立体角しか得ることができない。しかしながら本科研費で提案している軸収束大立体角表面ミュオンの引き出し系(常伝導耐放射線ソレノイド+超伝導湾曲ソレノイド)では、400mSrの大立体角で2次ビームを引き出し、実験室への効率的な輸送が可能となる。この手法を確立することができればJ-PARC加速器施設において、世界最高強度表面ミュオンビーム(4MeV)を毎秒5x10^8個引き出す事ができる。現在のKEK、理研RAL施設での表面ミュオン強度は、各々毎秒10^4個(KEK)、毎秒5x10^5個(RAL)程度であり、3桁から5桁もの強度増強が可能である。その結果として、表面ミュオンを減速して得られる超低速ミュオンビームを飛躍的に大強度化(毎秒10^<4-5>個)することができ、表面・界面磁性、触媒化学等の研究に極めて大きいインパクトを与える事ができる。また、正の表面ミュオンだけでなく運動量が等価の負ミュオンも同時に引き出すことができるというユニークな試みである。2008年度は、湾曲超伝導電磁石の、超伝導線材の購入し、超伝導コイルを設計、製作した。特に、2009年度には、MgB2線材を用いたテストコイルの製作するとともに、セグメント化したテストコイルを湾曲状に配置し、電磁力の効果、発生磁場の精密測定を行い、最終的な湾曲ソレノイド電磁石の設計を完成させた。2007年度は、湾曲超伝導電磁石の設計を行い、且つ、超伝導線材の購入、並びに超伝導コイルを自作するための巻き線機を設計、製作した。2008年度には、テストコイル製作し、磁場測定等行う予定ある。

本研究の目的は、高輝度・大強度超低速ミュオンビームを得るために、軸収束大立体角表面ミュオンソレノイド収集系の設計・開発を行うことである。従来の加速器施設では、生成標的から2次ビームを引き出すのに四重極電磁石を用いられてきた。この手法では高々40mSr程度の取り込み立体角しか得ることができない。しかしながら本科研費で提案している軸収束大立体角表面ミュオンの引き出し系(常伝導耐放射線ソレノイド+超伝導湾曲ソレノイド)では、400mSrの大立体角で2次ビームを引き出し、実験室への効率的な輸送が可能となる。この手法を確立することができればJ-PARC加速器施設において、世界最高強度表面ミュオンビーム(4MeV)を毎秒5×10^8個引き出す事ができる。現在のKEK、理研RAL施設での表面ミュオン強度は、各々毎秒10^4個(KEK)、毎秒5×10^5個(RAL)程度であり、3桁から5桁もの強度増強が可能である。その結果として、表面ミュオンを減速して得られる超低速ミュオンビームを飛躍的に大強度化(毎秒10^<4-5>個)することができ、表面・界面磁性、触媒化学等の研究に極めて大きいインパクトを与える事ができる。また、正の表面ミュオンだけでなく運動量が等価の負ミュオンも同時に引き出すことができるというユニークな試みである。2008年度は、湾曲超伝導電磁石の、超伝導線材の購入し、超伝導コイルを設計、製作した。特に、2009年度には、MgB2線材を用いたテストコイルの製作するとともに、セグメント化したテストコイルを湾曲状に配置し、電磁力の効果、発生磁場の精密測定を行い、最終的な湾曲ソレノイド電磁石の設計を完成させる予定である。また、正の表面ミュオンだけでなく運動量が等価の貴ミュオンも同時に引き出すことができるというユニークな試みである。2009年度には、MgB2線材を用いたテストコイルの製作するとともに、セグメント化したテストコイルを湾曲状に配置し、電磁力の効果、発生磁場の精密測定を行い、最終的な湾曲ソレノイド電磁石の設計を完成させる予定である。
格子欠陥（ナノ双晶）とバルク金属触媒の活性起源

2018年度において、ポーラスAuにもアセチレンの水素化に高い触媒活性という想定外の結果が得られたので、その解明のために新たな実験と計算を行った。また、ポーラスAuの他に同じ高密度のナノ双晶を示す金属(Cu)についても検討した。2018年度の実績を以下にまとめる。(1)本研究で作製したポーラスAuはアセチレンの水素化においてAuナノ粒子やAu-Agから作製されたポーラスAuに比べて圧倒的に高い活性を示すことを明らかにした。(2)アセチレンの水素化に高い活性を示すのに、水素分子の解離吸着する能力が必要となる。これまでCN(配位数)=6のサイトにおいて水素分子を解離吸着する能力を示さない。そこで、W-chainの端に存在する原子を考慮すると、CN=5のサイトが新たに現れる。さらに汎関数密度法の計算によりこれらCN=5のサイトを計算したところ、水素分子を吸着解離することができることを明らかにした。これより、本研究で開発した高密度ナノ双晶を有するポーラスAuは、従来のAuナノ粒子やポーラスAuにない活性サイトを有することが明らかとなった。(3)同様にAl2Cuから作製されたポーラスCuのリガメントにおいても、さらに高密度(2nm間隔)のナノ双晶が存在することが確認された。これらのポーラスCuには極めて高い酸化能力を示している。ポーラスCuが大気中に露出するとすかさず酸化されてしまうので、触媒反応に供与するができない。また、エネルギー計算により、W-chainサイトは酸化の核になることが明らかになった。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。(1) Al2Auを前駆体として、10%のNaOH, HNO3, HClの3種類の水溶液でリーチングを施して、得られたポーラスAuについて調べた。(a) NaOHおよびHClでリーチングしたポーラスAuには、残留のAlが少なく約2at%以下になっており、HNO3でリーチングした場合には40at%の残留Alが存在している。(2)いずれの水溶液でリーチングしたポーラスAuにおいても約35m2/gの表面積を有している。(c)NaOHでリーチングしたポーラスAuはCO酸化反応に対して最も高い触媒活性を示しており、担持系の触媒Au/TiO2を凌いでいる。以上の結果から、ポーラスAuの触媒活性は表面積と残留Al量に依存しないことが明らかとなった。(3)上記の3種類のポーラスAuについて放射光のX線回折実験を行った結果、回折ピークの幅が広いほど触媒活性が高いことが明らかになった。さらに、すべて回折ピークの幅を解析した結果、ピークの拡りが由来する歪みは等方的なものではないと結論づけた。(4)触媒活性が最も高く、回折ピークが最もブロードなポーラスAu(NaOH)について透過電子顕微鏡観察した結果、[110]面が現れるリガーメンドにおいて510nm間隔で双晶境界が現れ、[111]方向にラメラのように配列しているが頻繁に観測されている。そのほか、積層欠陥のような欠陥も多く観測されたが、表面に現れないと触媒機能しないことを考慮すると、双晶境界の存在は触媒活性の出現に強く寄与していることが分かった。(5)計算によると、Auの双晶境界の形成エネルギーが0.99meV/A2となっているが、双晶が存在することで、(110)および(112)面の表面エネルギーがそれぞれ2.46と1.2meV/A2低くなることが明らかになった。現時点の進捗はほぼ計画通りに進んでいる。X線の回折ピークを詳細に解析することで、半定量的に双晶を評価することができると、本研究で発見したので、この評価法をさらに確立して、ポーラス試料の評価に用いる。平成28年度において、で最も触媒活性の高いAl2AuでリーチングしたポーラスAuにおけるナノ双晶の解析ならびに双晶による触媒活性の向上を配位数の観点から検討した。また、ポーラスCuおよびAgのナノ双晶の形成の可能性についても調べた。以下に平成28年度の研究実績をまとめる。(1) Al2Auを前駆体として10%のNaOH水溶液でリーチングを施して、得られたポーラスAuについて、透過電顕では多数のナノ双晶が観測された。放射光X線回折測定では、ピーク幅を解析した結果、(200)および(400)ピークが極端にブロードになっていることが分かった。(2)ポーラスAuのリガメントに双晶が形成される際、双晶が表面に突き出て、リガメントの表面に凹凸が現れる。表面に突き出る(凸)原子列の配位数は7となる。表面でV字溝(凹)の部分で構造緩和のために新たなAuの原子チェインが形成されることは、エネルギー計算で分かった。このチェインにあるAu原子の配位数は6となり、このチェインをW-Chainと呼ぶ。(3)汎関数密度法の計算により、W-ChainブリージサイトだけにO2が吸着することが分かった。これらの分子の吸着エネルギーの計算に基づき、ポーラスAuにおけるCO酸化反応が以下の二つのシナリオを提案した。[1]まず、O2がW-Chainに吸着し、COがその他の表面に吸着する。

Au表面上におけるCOの拡散エネルギーが低いので、COがW-Chainに移動し吸着酸素とCO2およびOを形成する。[2]COおよびO2ともにW-Chainに吸着し、W-Chainに沿って一旦CO-OO中間帯を形成してからCO2へ変わっていく。(4)Al2Cu正方晶を前駆体として用いて、HClおよびNaOH水溶液でリーチングすることで、いずれもポーラスCuが形成されることが分かった。ポーラスAuよりも高密度のナノ双晶が形成されることも透過電顕観察で確認された。現時点の進捗は計画通りに進んでいる。本研究で見出されたW-Chainの存在が触媒活性を担うことは極めて斬新な概念であり、3月下旬に触媒討論会で発表した際、大きな反響を得た。今後、触媒作用の起源として発展されると思われる。2018年度において、ポーラスAuにもアセチレンの水素化に高い触媒活性という想定外の結果が得られたので、その解明のために新たな実験と計算を行った。また、ポーラスAuの他に同じ高密度のナノ双晶を示す金属(Cu)についても検討した。2018年度の実績を以下にまとめる。(1)本研究で作製したポーラスAuはアセチレンの水素化においてAuナノ粒子やAu-Agから作製されたポーラスAuに比べて圧倒的に高い活性を示すことを明らかにした。(2)アセチレンの水素化に高い活性を示すのに、水素分子の解離吸着する能力が必要となる。これまでCN(配位数)=6のサイトにおいて水素分子を解離吸着する能力を示さない。そこで、W-chainの端に存在する原子を考慮すると、CN=5のサイトが新たに現れる。さらに汎関数密度法の計算によりこれらCN=5のサイトを計算したところ、水素分子を吸着解離することができることを明らかにした。これより、本研究で開発した高密度ナノ双晶を有するポーラスAuは、従来のAuナノ粒子やポーラスAuにない活性サイトを有することが明らかとなった。(3)同様にAl2Cuから作製されたポーラスCuのリガメントにおいても、さらに高密度(2nm間隔)のナノ双晶が存在することが確認された。これらのポーラスCuには極めて高い酸化能力を示している。ポーラスCuが大気中に露出するとすかさず酸化されてしまうので、触媒反応に供与するができない。また、エネルギー計算により、W-chainサイトは酸化の核になることが明らかになった。2016年度において、高密度の双晶の存在を電子顕微鏡およびX線回折実験で確認した。これを踏まえて2017年度において以下の研究実績をまとめた。(1) 2017年度において汎関数密度法の計算により双晶のW-chainsに低配位サイトが多数存在することと、このサイトには酸素分子の吸着・解離の能力を示したことで、ポーラスAuの低温高活性の起源を半定量的に説明できたことで、その内容を論文としてまとめて投稿した。(2)双晶境界が触媒の活性サイトの役割を果たしている。そこで、本研究で開発したポーラスAuの活性サイトを見積もって、通常のAuナノ粒子と比較した。ポーラスAuの活性サイトの密度は0.1 sites/nm2に対して4nmのAu粒子の密度は0.24sites/nm2となっている。ポーラスAuの活性サイトはナノAu粒子と同程度であることがわかった。(3)ポーラスAuにおいてアセチレンの水素化にも高い活性を示すことを発見した。水素化反応に触媒活性を示すことは、水素分子を吸着解離する能力を有することを意味する。ポーラスAuに水素分子を解離吸着できるという事実は極めて驚くべき結果である。
E3ユビキチンリガーゼによるインフラマソーム活性制御

今年度は、プロジェクト開始時点から感染実験に用いていた腸管粘膜感染性病原細菌(赤痢菌、サルモネラ菌、緑膿菌)に加え、歯周病原因細菌(Porphyromonas gingivalis, Tannerella forsythensis、Prevotella intermedia、Aggregatibacter actinomycetemcomitansなど)に対するインフラマソームの応答を検証した。マウス骨髄マクロファージを用いたin vitro感染実験により検証したところ、このうちの複数の歯周病原因細菌において感染によってインフラマソーム活性化を誘導するもの、インフラマソーム活性化が認められないものがあり、引き続き検証を進めている。歯周病原因細菌とインフラマソームとの関連性については、腸管感染性病原細菌にくらべ著しく研究が遅れており、得られる研究成果の新規性が高い。そのうえ、今後高齢化社会が進むに伴い歯周病治療法・予防法の重要性はさらに高くなっていくことが予想される。従って、歯周病とインフラマソームとの関連性を検証することは、新規の歯周病治療法・予防法の手がかりにつながる可能性が期待でき、研究の意義が大きい。研究成果の公表については、昨年度は国際学術雑誌での論文発表という形で国際的に研究成果の発信をおこなったが、今年度は日本免疫学会、あわじしま感染症・免疫フォーラムにて本研究プロジェクトにより得られた研究成果の発表を行うことにより情報発信を行った。現在までの本研究課題の進捗状況については、当初の計画以上に進展していると考えている。これまでの実験により、インフラマソームの活性化には、cellular inhibitor of apoptosis protein 1および2 (cIAP1、cIAP2)が重要な役割を担っていることを明らかにした。cIAP1とcIAP2はGLMNと直接相互作用することによりインフラマソームの活性をコントロールすることを証明し、cIAPsのRINGドメインに位置する特定のセリン残基が相互作用に重要であることを見出した。また、cIAP1とcIAP2はE3ユビキチンリガーゼであるが、GLMNが結合しマスキングすることでcIAPの自己ユビキチン化を阻害し、cIAPがもつE3ユビキチンリガーゼ活性を抑制しているメカニズムを明らかにした。これらの研究成果により、本研究課題の目的はほぼ達成できていると判断できる。本研究課題の採択期間中に所属組織の変更があり、異動先である東京医科歯科大学は歯学関連の充実した研究基盤を有していることから、この研究環境を利用して、研究対象とする病原細菌を、当初計画していた腸管粘膜感染性病原細菌に加え一連の歯周病関連細菌に拡大して研究を実施したことにより、今後の研究展開に有益となる手がかりを得ることができた。以上より、当初の計画以上の有益な研究データを得ることができたと判断している。来年度は本研究課題の最終年度であり、予定している研究項目のなかで、これまで試行錯誤したものの難易度が高く実験手法の確立に未だ成功していない研究項目である、インフラマソームの可視化によるイメージング解析とインフラマソーム構成タンパク質のユビキチン化検出を引き続き試みる。また、今年度の歯周病原因細菌を用いた感染実験の過程で、ある特定の歯周病原因細菌に感染したマクロファージ細胞が非常に特徴的な形態変化と性質を呈する興味深い現象が認められ、今後、本細菌の感染細胞においてどのようなシグナル経路の変化がおこっているのかをRNA-seq解析により網羅的に検証する予定である。さらに来年度は、腸管粘膜感染性病原細菌(赤痢菌、サルモネラ菌、緑膿菌)と、歯周病原因細菌(Porphyromonas gingivalis, Tannerella forsythensis、Prevotella intermedia、Aggregatibacter actinomycetemcomitans)の共感染実験を予定しており、これらの病原細菌のインフラマソームの応答における相互作用を検証する計画である。本実験計画の実施により、歯周病菌をはじめとする口腔環境が腸管免疫や腸管感染症に及ぼす影響について、手がかりを得ることができる。来年度中の研究成果の公表の計画としては、本研究プロジェクトにより得られた研究成果を来年度4月に開催される日本細菌学会にて発表する予定である。本研究では、cIAPs-siRNAノックダウン解析およびCRISPR-Cas9システムにより作出したcIAPs-KOマクロファージの解析の結果、インフラマソームの活性化にcellular inhibitor of apoptosis protein 1および2 (cIAP1、cIAP2)の発現が重要であることを明らかにした。マクロファージ内ではGLMNとcIAPが共局在しており、さらにGST-pulldown法によりGLMNがcIAP1とcIAP2のRING domainに特異的に結合することを明らかにした。また、cIAPs-GLMN間相互作用にはcIAPsRINGdomainに位置するセリン残基が重要であることを特定し、同時に、GLMNが結合することによりcIAPの自己ユビキチン化を阻害して、cIAPがもつE3 ubiquitin ligase活性を抑制していることを見出した。更にGLMN-siRNAノックダウン解析の結果、GLMNがインフラマソームの負の制御因子として機能することを明らかにした。赤痢菌はIII型分泌機構からE3 ubiquitin ligase活性をもつエフェクタータンパク質IpaH7.8を分泌し、インフラマソームの活性化およびその結果引き起こされるマクロファージ細胞死(パイロトーシス)誘導を激化させる。パイロトーシスの亢進と菌体増殖との間には相関性があり、本研究により得られた成果は、自らの感染促進のために宿主に対して激しい炎症応答を誘導する赤痢菌特有のユニークな感染戦略を示唆している。本研究課題の進捗状況については、前年度に引き続き、特に問題なく予定通りに進行している。