hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
繰返し塩基配列を標的とするDNA結合試薬の創製と高感度遺伝子検出

トリヌクレオチドリピート病として知られている遺伝性の神経性疾患は、遺伝子内の特定の3つの核酸塩基が繰り返された配列の異常伸長により発症することが知られている。しかし、有効な治療手段は今のところなく、トリヌクレオチドリピート病を治療しうる薬剤開発やその診断技術の向上が重要な研究課題となっている。本研究では、脆弱性XE精神遅滞症に関連する(CCG)_n配列を標的とし、これを高感度かつ簡便に蛍光検出しうるDNA結合リガンドを開発した。トリヌクレオチドリピート病と呼ばれる遺伝性の神経変性疾患は、遺伝子内の特定の3つの核酸塩基(トリヌクレオチドリピート配列)の異常伸張により発症する。異常伸長は、中間体として生成されるヘアピン構造形成に起因していると考えられており、熱力学的に準安定なミスマッチ塩基対がステム部位に存在することが特徴である。中谷らは、この構造に着目し、ハンチントン病に関連する(CAG)n配列を標的した結合リガンド(ナフチリジン-アザキノロンヘテロダイマー)を開発、これに基づくSPR(surface plasmon resonance)アッセイを提案している(Nat.Chem.Biol.2005,1,39-43.)。本研究では、脆弱11染色体症候群Bに関連する(CCG)n配列を標的とし、これを高感度かつ簡便に蛍光検出しうるDNA結合リガンドの開発を試みた。ここでは、蛍光性のナフチリジン誘導体やプテリジン誘導体、アロキサジン誘導体、またピラジン誘導体等と(CNG)n配列との相互作用を網羅的に評価した。その結果、2-アミノ-1,8-ナフチリジン誘導体(AMND,2-amino-7-methyl-1,8-naphthyridine)が(CCG)n配列を特異的に検出しうることを見出した。(CCG)n配列では、ステム部位にCCミスマッチ塩基対が形成されることから、AMNDがミスマッチ塩基対部位のシトシンと相補的な三点水素結合を形成することで結合し、(CCG)n配列特異性が発現しているものと考察している。現在、AMNDと(CCG)n配列との結合様式の詳細(化学量論や結合定数)について検討を進めるとともに、AMNDをベースとして、リガンドの検出機能(結合力と蛍光特性)の改良を進めている。昨年度までに、蛍光性の2-アミノ-1,8-ナフチリジン誘導体(AMND,2-amino-7-methyl-1,8-naphthyridine)が、(CCG)n配列で形成されるCCミスマッチ塩基対と特異的に結合しうることを見出しており、本年度はその検出機能(結合力と蛍光特性)の改良を進めた。その結果、ナフチリジン骨格に3個のメチル基を導入した化合物(ATMND,2-amino-5,6,7-trimethyl-1,8-naphthyridine)が(CCG)n配列をより高感度に検出しうることを見出した。化学量論の検討から、1つのCCミスマッチ塩基対に2分子のATMNDが結合していることが示唆され、その結合定数は2.5X10^<12>M^<-2>に達することがわかった。現在、ATMNDをベースとして、リガンドの検出機能(特に蛍光応答特性)の改良をさらに進めている

本研究では、脆弱性XE精神遅滞症に関連する(CCG)n配列を標的とし、これを高感度かつ簡便に蛍光検出しうるDNA結合リガンドの開発を試みた。昨年度までに、蛍光性の2-アミノ-1,8-ナフチリジン誘導体が、(CCG)n配列で形成されるCCミスマッチ塩基対と特異的に結合しうることを見出しており、中でもナフチリジン骨格に3個のメチル基を導入した化合物(ATMND,2-amino-5,6,7-trimethy1-1,8-naphthyridine)が(CCG)n配列を高感度に検出しうることを見出している(励起350nm、検出403nm)。本年度は、ATMNDをベースとして、蛍光応答特性の改良を進めた結果、疎水場感受性色素(DBD)をナフチリジン骨格に連結することで、長波長励起(449nm)&検出(619nm)に対応したリガンドを開発することに成功した。蛍光応答は、(CCG)n配列の繰返し回数(n)に応じて増大し、(CCG)_40を標的とした場合、27fmol(0.96ng)程度の試料検出が可能である。
低配位有機ランタニド錯体に特異な反応の開発

シクロペンタジエニル基を有するランタニド錯体に特異な反応を開発する一環として,三価ヒドリドおよびアルキル錯体(Yb,Sm,Lu)を用いてメチルメタクリル酸エステル(MMA)やカプロラクトン,バレロラクトンの重合を行なった結果,リビング重合が進行し従来報告されていない高分子量(10万以上)で分子量分布が極めて狭いポリマ-を時間に定量的に合成することを見出した。MMA以外のメタクリル酸エステルの重合も可能であり,ランダムおよびブロック共重合も実現した。リビング重合が進行することはポリマ-収率に比例して数平均分子量が増大し,この間分子量分布が一定であることが明らかである。メタクリル酸エステル以外にも通常リビング重合が進行しないと言われているアクリル酸エステルでも単分数高分子量ポリマ-を得た。重合温度を-78°C以下にするとシンジオタクティシテが増大し,95%に達した。重合機構を解明するために素反応を行なった結果,ヒドリドまたはアルキル基が付加したMMA二量体が生成することが判明した。この結果に基づき重合開始中間体の単離を試み目的物を橙色単結晶として得ることに成功し,分子構造をX線解析で明らかにした。重合開始末端はエノレ-ト構造を取っておりペナルチメ-トMMAはC=O基で金属に配位している。MMAはスチレンとは全く共重合できない。これらの事実に基づき配位アニオン重合機構を提唱できる。極性モノマ-としてラクトン類の重合を試みた結果おびやかな条件下でリビング重合が進行した。ラクトン数のランダムおよびブロック共重合も可能である。素反応について検討した結果アルコキシドが生成していると考えられる。実際別途合成したランタニドアルコキシドでもラクトン数の開環重合が進行し、高分量ポリマ-を与えた、重合反応の遷移状態においては配位不飽和種が発生していると考えられる。
cDNA導入による安定細胞系の確立と創薬のための薬物効果判定モデルの作製

Lester(Science 241,1057,1988)は、受容体,酵素,イオンチャネルなどの生体にとって重要な蛋白質のcDNAを確立した細胞系に導入して発現させ,細胞モデルを作製することで,薬物開発に有用なシステムを作り出すことができるとのべた。すなわち,機能的蛋白質のcDNAを本来の細胞ではない他の細胞に導入し,細胞系を確立すると,薬物の効果判定や創薬の開発に役立つモデルを作製できる。私達は10数年来,Ca^<2+>/カルモデュリン依存性プロテインキナーゼII(CaMキナーゼII)を研究し,最近数年においては,細胞内において細胞外からの神経伝達物質,細胞増殖因子などに反応して,活性化されることを神経細胞の初代培養細胞や確立した細胞系を用いて明らかにした。また,シナプス伝達長期増強(LTP)に伴って酵素活性の増強を報告した。本研究では次のような点を明らかにした。1)ラット脳CaMキナーゼIIα,β,γ,δサブユニットのcDNAをそれぞれ特異的な合成プライマーからPCRの方法に基づき作製した。2)動物細胞の発現ベクター(pCAGGSneo)に組み込み,電気パルス法あるいはリポフェクタミン法を用いてPC12細胞,NG108-15細胞に強制導入した。CaMキナーゼII cDNAを持たないベクターを強制導入したMock細胞および野生細胞を対照細胞とした。3)CaMキナーゼIIαサブユニットをPC12細胞に発現させ,安定細胞を得た。ジブチリルcAMPによる神経突起伸展反応に対するCaMキナーゼIIα発現の効果を調べると,抑制することがわかった。細胞分化に対し,発現細胞は阻害的に作用することがわかった。4)CaMキナーゼIIδに対する特異的抗体を作製した。ラット小脳におけるCaMキナーゼIIδのcDNA配列を分析すると,核移行シグナルを持ち,核での存在が確認された。マウス脳CaMキナーゼIIαサブユニット(CaMキナーゼIIα)のcDNAを,動物細胞の発現ベクター(pCAGGSneo)に組み込み,PC12細胞に,電気パルス法で強制導入した。ネオマイシンを含む培地で継代培養し,CaMキナーゼII活性が上昇した複数の安定クローン細胞を確立した。CaMキナーゼIIのcDNAを持たないベクターを強制導入したMock細胞を対照細胞とした。1)CaMキナーゼIIα,β,γ,δ4種類のサブユニットcDNAを用いたノーザンブロット法により,PC12細胞に存在する約52kDaの内在性CaMキナーゼIIは,γとδサブユニットであることが明らかになった。2)安定クローン細胞では,ノーザンブロット法およびイムノブロット法により,CaMキナーゼII活性に応じたCaMキナーゼIIαの発現が確認された。3)細胞を[^<32>P]正燐酸でラベルし,Ca^<2+>イオノフォアであるイオノマイシンで刺激した後,0.1%トリトンX-100を含むRIPA緩衝液でホモジナイズし,免疫沈降法にてCaMキナーゼII自己燐酸化反応を検討した。イオノマイシン2μM,5分間の刺激により内在性CaMキナーゼIIと過剰発現したCaMキナーゼIIαの自己燐酸化反応が増強した。4)いずれの細胞でもCa^<2+>/カルモデュリン非依存性活性が,イオノマイシン刺激によって約4倍上昇した。このことは,発現したCaMキナーゼIIが,細胞質内Ca^<2+>濃度の上昇により内在性CaMキナーゼIIと同様に活性化されることを示している。5)安定クローン細胞を用いて,ジブチリルcAMP(dbcAMP)刺激による神経突起伸展反応について検討した。いずれの細胞もdbcAMPを加えないときは,神経突起伸展をほとんど認めなかった。1mMdbcAMP投与後24時間において,CaMキナーゼIIαを発現した細胞では,CaMキナーゼII活性に依存して神経突起伸展反応が抑制された。

ジブチリルcAMPによる神経突起伸展反応に対するCaMキナーゼIIα発現の効果を調べると,抑制することがわかった。細胞分化に対し,発現細胞は阻害的に作用することがわかった。4)CaMキナーゼIIδに対する特異的抗体を作製した。ラット小脳におけるCaMキナーゼIIδのcDNA配列を分析すると,核移行シグナルを持ち,核での存在が確認された。受容体,酵素,イオンチャネルなどの機能蛋白質のcDNAを確立した細胞系に導入して発現させ,細胞モデルを作製することで,薬物開発の有用なシステムを作り出すことができる。これらの細胞系は,薬物の効果判定や創薬に役立てることができよう。本研究では,ラット脳CaMキナーゼIIα,β,γ,δサブユニットのcDNAをそれぞれ特異的な合成プライマーからPCRの方法に基づき作製した。動物細胞の発現ベクター(pCAGGSneo)に組み込み,電気パルス法あるいはリポフェクタミン法を用いてPC12細胞,NG108-15細胞に強制導入した。CaMキナーゼIIcDNAを持たないベクターを強制導入したMock細胞および野生細胞を対照細胞とした。1)CaMキナーゼIIα,β,γ,δ発現ベクターをNG108-15に強制導入し,クローニングすることで,それぞれのサブユニットを発現する安定細胞を得た。2)それぞれのCaMキナーゼIIサブユニットを発現させた細胞で酵素活性を細胞上清分画,顆粒分画で測定すると,その比が異なり,細胞内分画での発現に差があることを示唆している。3)PC12細胞にCaMキナーゼIIαを発現させ,安定細胞を得た。Ca^<2+>イオノフォアであるイオノマイシンを作用させ,MAP2燐酸化反応を対照細胞と比較して調べた。a)高濃度イオノマイシン投与による刺激では,MAP2燐酸化反応が上昇した。自己燐酸化反応の増強も認められた。b)低濃度イオノマイシン投与による刺激では,MAP2燐酸化反応が対照細胞に比較して減少していた。このことは,細胞内Ca^<2+>濃度上昇によりカルシニューリン活性化反応を示唆した。事実,カルシニューリンの存在をイムノブロット,ノーザンブロットにより確認した。これらの結果は,蛋白質燐酸化反応,が細胞内でプロテインキナーゼとプロテインホスファターゼの作用の総和として発現していることを示している。Ca^<2+>/カルモデュリン依存性プロテインキナーゼII(CaMキナーゼII)は全身の組織に分布し,Ca^<2+>を介する細胞機能に関与していることが知られている。本研究では,Ca^<2+>シグナリングの担い手であるCaMキナーゼIIアイソフォームcDNAを得,確立した細胞系に過剰発現させ,その挙動を調べた。1)CaMキナーゼIIα,β,γ,δcDNAのプライマーを作製してPCR法によって得た。得られたcDNAをプローブとして検索するとそれぞれのcDNAは,各サブユニットmRNAのみを認識し,特異的であった。2)各cDNAを発現ベクターに組み込み,リポフェクタミン法によってNG108-15細胞に発現させた。蛋白質レベルでの発現は良好であった。3)δサブユニットC末端部16アミノ酸ペプチドにヘモシアニンを結合させ,家兎に注射してポリクローン抗体を作製した。
歯根膜の発生と再生過程におけるマラッセの上皮遺残の動態

・課題名歯根膜の発生と再生過程におけるマラッセの上皮遺残の動態・方法1.ラット(生後6週令)を1グループ4匹、計4グループに分けた。ラットの右側上顎第一臼歯と、上顎切歯にワイヤーを装着させた。右側上顎第一臼歯を、24時間(;groupA)・72時間(;groupB)・7日間(;groupC)・14日間(;groupD)近心移動させた。なお、ワイヤー未装着のラットも対照群として準備した。2.全てのラットを屠殺し、左心室から潅流固定を行った。3.右側上顎第一臼歯部を含んだ組織を摘出し、厚さ20μmの凍結切片を作製した。4.マラッセの上皮遺残と歯根膜抗原提示細胞の特異抗体を組み合わせた免疫組織細胞化学二重染色を試みた。5.電子顕微鏡にて、ラット歯根膜のマラッセの上皮遺残と、歯根膜抗原提示細胞の観察を行った。・本研究の結果(1)ラット上顎臼歯部のマラッセの上皮遺残は、主に歯頸部と、歯根の分岐部の歯根膜に分布していた。(2)ラット上顎臼歯部のマラッセの上皮遺残は、6週令にて上皮細胞の集団を形成して終えていた。(3)ラット上顎臼歯部のマラッセの上皮遺残を構成する一部の上皮細胞には、アポトーシスが生じていた。(4)ラット上顎臼歯部のマラッセの上皮遺残を構成する一部の上皮細胞は、抗原提示細胞と接触し、形態変化を起こしていた。(5)マラッセの上皮遺残には、上皮細胞が主要部を占めるが、抗原提示細胞も含まれていた。・まとめ以上の研究結果から、ラットのマラッセの上皮遺残は、上皮細胞と抗原提示細胞が混在しており、外来からの刺激、感染などに対して機能を発揮する上皮、すなわち、歯根膜の恒常性に貢献する上皮細胞と非上皮細胞が混在した異種細胞集団であると考えられる。・歯根膜発生と再生過程におけるマラッセの上皮遺残の動態1.実験動物(ラット:生後6週齢)、必要な薬品、上顎臼歯を移動させるための歯科用ワイヤーなどを準備した。2.ラットの上顎臼歯に歯科用ワイヤーを装着して、歯の移動1日後、3日後、7日後、14日後に各々を麻酔後、屠殺した。3.各々のラットの口腔から、上顎臼歯部を取り出し、固定液にて固定した。4.硬組織を多量に含む組織であるため、約2週間脱灰液に浸した。5.厚さ約30μmの組織切片を作製し、マラッセの上皮遺残(以後、上皮遺残と記す)に特異的な抗体と濃度を検索した。(現在も進行中)6.厚さ約30μm組織切片を作製し、歯根膜の樹状細胞様細胞に特異的な抗体と濃度を検索した。(同定済み)7.6で得られた樹状細胞は、一部電子顕微鏡下で観察し、上皮遺残と、形態学的にどのような関わりがあるのか検索した。(現在も進行中)なお、1と2については、研究協力者と共同で行った。*なお、コントロールとして、同週齢のラットを用いた。上顎臼歯歯根膜にある上皮遺残を形態的に追求している。現在も進行中である。国内外の研究者間では、ラットの上皮遺残は、歯頚部のみにしか存在しないと言われてきた。しかし、歯根を網目状に包むように分布する上皮遺残の研究結果を得ている。詳細については、検討中である。・本年度研究の取りまとめ歯根膜の樹状細胞に関する基本的なデータは集まって来ているが、マラッセの上皮遺残と樹状細胞との関係を明らかにすることが本研究の主目的である。しかしながら、マラッセの上皮遺残は、様々な抗体に対して免疫陽性を示した。本年度の研究結果は、我々のネコ歯根膜の上皮遺残についての研究結果が示すように、ラットの上皮遺残も同様に、様々な細胞が集まった集合体であることを示唆している。個々の細胞については、特定するのが非常に困難であるのが現状である。本研究の主軸となるマラッセの上皮遺残を、形態的に確立すること、発生と再生過程における変化を同時に明らかにする必要がある。・歯根膜の発生と再生過程におけるマラッセの上皮遺残の動態本年度の到達目標・ラット歯根膜のマラッセの上皮遺残に対する特異抗体の同定を免疫組織細胞化学的に行い、マラッセの上皮遺残の分布を明確にする。・ラット歯根膜の再生過程におけるマラッセの上皮遺残と、歯根膜抗原提示細胞の関係を明らかにする。1.ラット(生後6週令、計16匹)を1グループ4匹、計4グループに分けた。全てのラットの右側上顎第一臼歯と、上顎切歯にワイヤーを装着させた。そして、右側上顎第一臼歯を、24時間(;group A)・72時間(;group B)・7日間(;group C)・14日間(;group D)近心移動させた。2.対称群のラットと、ワイヤー装着群のラットを順次屠殺し、左心室から潅流固定を行った。3.対照群のラットの右側上顎

第一臼歯部と、ワイヤー装着部を含んだラットの右側上顎第一臼歯部を摘出した。その後、脱灰を施して、凍結切片を厚さ20μmにて作製した。4.昨年度から引き続いて本年度12月末までに、ラットのマラッセの上皮遺残に対する特異抗体と、最適な濃度を検索した結果、マラッセの上皮遺残に対する特異抗体(cytokeratin)と最適な抗体濃度(15,000倍)が免疫組織細胞化学染色によって明らかとなり、安定した実験結果が得られるようになった。5.昨年度で、すでに同定済みの歯根膜抗原提示細胞の特異抗体(RT1B、至適濃度20,000倍)と、今年度に明らかになったマラッセの上皮遺残の特異抗体(cytokeratin)を組み合わせた免疫組織細胞化学二重染色を試みた。6.電子顕微鏡にて、ワイヤー装着群と対照群のラット歯根膜のマラッセの上皮遺残と、歯根膜抗原提示細胞の関係に注目して観察を行った。(現在も進行中)・本年度の研究の取りまとめ本年度の研究では、対照群のラット歯根膜のマラッセの上皮遺残に対する特異抗体と、上皮遺残の分布が明らかになった。また、電子顕微鏡による観察で、cytokeratin免疫陽性を示したマラッセの上皮遺残と、RT1B免疫陽性を示した歯根膜抗原提示細胞が、常に接していることを明らかにすることが出来た。この観察結果は、健常歯根膜におけるマラッセの上皮遺残の新たな機能を示唆するものである。本成果を取りまとめ、次年度に発表する予定である。本年度の研究では、歯根膜再生過程におけるマラッセの上皮遺残と、抗原提示細胞の関わりを明らかにする上で、基礎となる研究結果を得ることが出来た。・課題名歯根膜の発生と再生過程におけるマラッセの上皮遺残の動態・方法1.ラット(生後6週令)を1グループ4匹、計4グループに分けた。ラットの右側上顎第一臼歯と、上顎切歯にワイヤーを装着させた。右側上顎第一臼歯を、24時間(;groupA)・72時間(;groupB)・7日間(;groupC)・14日間(;groupD)近心移動させた。なお、ワイヤー未装着のラットも対照群として準備した。2.全てのラットを屠殺し、左心室から潅流固定を行った。3.右側上顎第一臼歯部を含んだ組織を摘出し、厚さ20μmの凍結切片を作製した。4.マラッセの上皮遺残と歯根膜抗原提示細胞の特異抗体を組み合わせた免疫組織細胞化学二重染色を試みた。5.電子顕微鏡にて、ラット歯根膜のマラッセの上皮遺残と、歯根膜抗原提示細胞の観察を行った。・本研究の結果(1)ラット上顎臼歯部のマラッセの上皮遺残は、主に歯頸部と、歯根の分岐部の歯根膜に分布していた。(2)ラット上顎臼歯部のマラッセの上皮遺残は、6週令にて上皮細胞の集団を形成して終えていた。(3)ラット上顎臼歯部のマラッセの上皮遺残を構成する一部の上皮細胞には、アポトーシスが生じていた。(4)ラット上顎臼歯部のマラッセの上皮遺残を構成する一部の上皮細胞は、抗原提示細胞と接触し、形態変化を起こしていた。(5)マラッセの上皮遺残には、上皮細胞が主要部を占めるが、抗原提示細胞も含まれていた。・まとめ以上の研究結果から、ラットのマラッセの上皮遺残は、上皮細胞と抗原提示細胞が混在しており、外来からの刺激、感染などに対して機能を発揮する上皮、すなわち、歯根膜の恒常性に貢献する上皮細胞と非上皮細胞が混在した異種細胞集団であると考えられる。
スピン偏極度相関を用いたトップクォーク対生成機構の解明

米国のフェルミ研究所にある陽子・反陽子衝突型加速器テバトロンで行われているCDF実験によって得られた衝突事象データ中に見つかった195個のトップクォーク対生成事象候補を用いて,トップクォークのスピンと反トップクォークのスピンの間の偏極度相関を測定し,結果をCDF実験のWEBページや物理学会等で発表した.これは,2000年から始まったテバトロン・RUNII実験におけるトップクォーク対スピン偏極度相関測定の初の結果であり,トップクォークのスピンを用いたトップクォーク対生成の機構の解明において重要なマイルストーンとなった.米国のフェルミ研究所にある陽子・反陽子衝突型加速器テバトロンで行われているCDF実験によって得られた衝突事象データ中に見つかった195個のトップクォーク対生成事象候補を用いて,トップクォークのスピンと反トップクォークのスピンの間の偏極度相関を測定し,結果をCDF実験のWEBページや物理学会等で発表した.これは,2000年から始まったテバトロン・RUNII実験におけるトップクォーク対スピン偏極度相関測定の初の結果であり,トップクォークのスピンを用いたトップクォーク対生成の機構の解明において重要なマイルストーンとなった.フェルミ研究所にある陽子・反陽子衝突型加速器テバトロンにおけるCDF実験によって得られた積分ビーム輝度で2.8fb-1相当のデータ中にある195個のトップクォーク対生成事象候補を用い,トップクォーク・反トップクォーク対の間のスピン偏極度相関を調べた.シミュレーションにおける擬似実験では,トップクォーク・反トップクォーク対の間のスピン偏極度相関がある場合とない場合でおよそ1σ程度の有意度で分離が可能であることが検証された.現在実際のデータによるスピン偏極度相関の測定結果に対してCDF実験の共同実験者たちの承認を求めているところであり, 2000年から始まったテバトロンのランIIにおけるスピン偏極度相関測定の初の結果となることが期待される.また,トップクォーク・反トップクォーク対の間のスピン偏極度相関の違いを利用して,トップクォーク・反トップクォークの生成が,クォーク・クォーク対消滅から生成されるのかグルーオン融合から生成されるのかの測定を試み,積分ビーム輝度で2.0fb-1相当のデータからトップクォーク・反トップクォーク対におけるグルーオン融合過程の割合をF(gg)=0.53+0.36-0.38と決定した.この結果は,現在はデータの統計量が不十分であるが,今後データ量が増えるにつれて測定精度は改善されることが期待される.また,この測定原理は,現在準備が進められているLHC実験においても有効であると考えられる.フェルミ研究所にある陽子・反陽子衝突型加速器テバトロンにおけるCDF実験によって得られた積分ビーム輝度で2.8fb-1相当のデータ中で見つかった195個のトップクォーク対生成事象候補を用いたトップクォーク・反トップクォーク対の間のスピン偏極度相関を測定し,結果をCDF実験のwebページや物理学会等で発表した.これは,2000年から始まったテバトロンの実験であるCDFおよびD0実験双方を通じてランIIにおけるスピン偏極度相関測定の初の結果であり,トップのスピンを用いたトップクォーク対生成の機構の解明において重要なマイルストーンとなった.今のところの測定感度は,トップクォーク・反トップクォーク対の間のスピン偏極度相関がある場合とない場合でおよそ1σ程度の有意度で分離が可能であるという程度であるが,今後の解析でデータ量を増やし,更に今回解析したトップクォーク対の崩壊モードとは別の崩壊モードの事象のデータを追加することにより,測定感度を改善することが可能である.また,近頃CDF実験でトップクォーク対生成事象においてトップクォーク・反トップクォークに予想よりも大きな前後方非対称の存在が示唆されているが,トップクォーク・反トップクォーク対の間のスピン偏極度相関の測定は,この前後方非対称を調べるにあたって別の面からの情報を与えることができる.統計量としては依然として不足しているもののスピン偏極度相関測定結果がCDF実験において初めて出されたことは非常に高い意義を持つ.
第2高調波エリプソメトリを用いた半導体の2次非線形光学特性に関する研究

本研究では,実用上重要ないくつかの非線形光学材料について二次非線形光学定数の値を決定した.測定した材料は,β-BaB_2O_4,CsLiB_6O_<10>,ZnSe, LiNbO_3である.分布帰還型半導体レーザその他の単一モードレーザを光源とし,光第二高調波発生ウェッジ法によって雑対測定をおこなった.(1)β-BaB_2O_4紫外域第2高調波波長に対する2次非線形光学定数をはじめて決定した.得られた値はd_<22>(β-BaB_2O_4)=2.6pm/V(基本波波長532nm)である.(2)CsLiB_6O_<10>今回初めて決定された非線形光学定数の値はd_<36>(CsLiB_6O_<10>)=0.92pm/V(基本波波長532nm)である.(4)LiNbO_3(ストイキオメトリック(化学量論)組成)ストイキオメトリック(化学量論)組成およびコングルエント(一致溶融)組成を有するLiNbO_3の2次非線形光学定数を基本波波長1.305μmにおいて絶対測定により決定した.予備的な結果はd_<33>(congruent LiNbO_3;1.305μm)=19.6pm/V, d_<33>(stoichiometric LiNbO_3;1.305μm)=24.0pm/V.このように非線形光学定数が強誘電体の組成に大きな影響をおよぼすことが見いだされたのははじめてのことである.本研究では,実用上重要ないくつかの非線形光学材料について二次非線形光学定数の値を決定した.測定した材料は,β-BaB_2O_4,CsLiB_6O_<10>,ZnSe, LiNbO_3である.分布帰還型半導体レーザその他の単一モードレーザを光源とし,光第二高調波発生ウェッジ法によって雑対測定をおこなった.(1)β-BaB_2O_4紫外域第2高調波波長に対する2次非線形光学定数をはじめて決定した.得られた値はd_<22>(β-BaB_2O_4)=2.6pm/V(基本波波長532nm)である.(4)LiNbO_3(ストイキオメトリック(化学量論)組成)ストイキオメトリック(化学量論)組成およびコングルエント(一致溶融)組成を有するLiNbO_3の2次非線形光学定数を基本波波長1.305μmにおいて絶対測定により決定した.予備的な結果はd_<33>(congruent LiNbO_3;1.305μm)=19.6pm/V, d_<33>(stoichiometric LiNbO_3;1.305μm)=24.0pm/V.このように非線形光学定数が強誘電体の組成に大きな影響をおよぼすことが見いだされたのははじめてのことである.1.β-BaB_2O_4、CsLiB_6O_<10>は紫外吸収端がそれぞれ189nm、180nmと短いために紫外域への波長変換用として重要な非線形光学結晶である。しかしそれらの2次非線形光学定数はこれまで基本波1.06μmにおける値しか知られていなかった。今回、基本波波長532nm(光源:半導体レーザ励起周波数逓倍Nd:YAGリングレーザ)における絶対測定をウェッジ法によりおこない、紫外域第2高調波波長に対する2次非線形光学定数をはじめて決定した。この結果は今後短波長における2次非線形光学定数の標準値として利用されるだろう。2.GaAs、ZnSeは大きな2次非線形光学定数をもつ半導体である。可視中赤外域用の波長変換材料として有望で、光ファイバ通信、レーザ加工用などへの応用が期待される。しかし、これまで近赤外中赤外域での2次非線形光学定数の値は測定されていない。今回半導体レーザを光源としてウェッジ法により基本波波長1.313μmおよび1.548μmにおける2次非線形光学定数の絶対測定をおこなった。得られた値は予備的なもので次年度正確な値を決定する予定である。さらに、今年度購入した2μmの半導体レーザ光源を使い測定をさらに長波長側にのばす。LiNbO_3とZnSeの2次非線形光学定数を1.3μm帯と1.5μm帯において絶対測定により決定したLiNbO_3は大きな非線形光学定数をもつ材料で,非線形光学素子,圧電素子,表面超音波素子などに広く使われている強誘電体結晶である.高品質の結晶が得られることから非線形光学定数の標準物質としてもしばしば用いられる.今回,コングルエントLiNbO_3の2次非線形光学定数の一つd_<33>につき,基本波波長1.313μmと1.548μmにおいて分布帰還型半導体レーザを光源として用い光第二高調波発生法によりその値を決定した.測定配置はウエッジ法で,試料入出射端面による多重反射効果を厳密に考慮した.得られた結果はであった.なお1.313μmでの値はわれわれがすでに測定したものの確認で,1.548μmでの値が今回初めて得られたものである.立方

晶ZnSeは比較的大きなバンドギャップエネルギー2.58eV(室温)をもつ半導体で青緑色半導体レーザの材料などに使われている.透明波長域が広くかつ比較的強い光非線形光学を示す材料として有望である、.今回基本波波長1.313μmと1.533μmにおいて2次非線形光学定数d_<36>の絶対測定をはじめて行った.手法はLiNbO_3に対するものと同じである.得られた結果はであった.これらの値はLiNbO_3のd_<33>とほとんど同じ程度で,ZnSeが有望な非線形光学材料であることを示したと考えている.ストイキオメトリック(化学量論)組成およびコングルエント(一致溶融)組成を有するLiNbO_3の2次非線形光学定数を基本波波長1.305μmにおいて絶対測定により決定した.LiNbO_3は大きな非線形半学定数をもつ材料で,非線形光学素子,圧電素子,表面超音波素子などに広く使われている強誘電体結晶である.高品質の結晶が得られることから非線形光学定数の標準物質としてもしばしば用いられる.ところでこれまで使われてきたLiNbO_3結晶はすべてコングルエント組成のものであった.ストイキオメトリック組成の結晶成長がきわめて困難だったためである.コングルエントLiNbO_3はLiとNbの割合が48.4%と51.6%で,LiのサイトにNbのアンチサイトと空格子点からなる格子欠陥が5%程度存在している.最近,物質工学工業技術研究所(経済産業省産業技術総合研究所)のグループがストイキオメトリックLiNbO_3の結晶成長に成功し,その物性(電気光学係数,キュリー温度など)がコングルエントLiNbO_3のそれとかなり異なっていると言うことがわかってきた.われわれは物質研から提供されたコングルエントLiNbO_3とストイキオメトリックLiNbO_3につき,半導体レーザを用いたウェッジ法により基本波波長1.305μmで2次非線形光学定数の絶対測定をおこなった.結果は以下のとおりである.このように非線形光学定数が強誘電体の組成に大きな影響をおよぼすことが見いだされたのははじめてのことである.また,ストイキオメトリックLiNbO_3の2次非線形光学定数がコングルエントLiNbO_3のそれより20%も大きいのでデバイス応用にはストイキオメトリックLiNbO_3の方が適していることが明らかになった.
腹部聴診音のコンピューター解析による過敏性腸症候群の病態評価システムの構築

本研究では、1過敏性腸症候群(IBS)を評価するための腹部聴診音の測定法(部位、時間、食事条件、腹痛時の測定やストレス負荷の必要性)を最適化し、2腹部聴診音の解析指標と腸管運動との関連性を調べ、3IBSの病態を表す腹部聴診音解析指標を抽出することによって、IBSの簡便かつ客観的な診断と病態評価を可能とする腹部聴診音解析システムの開発に向けての基盤技術を確立する。
腸を酸化ストレスから防御するプロバイオティックス乳酸菌の開発

腸疾患防御には、腸のストレス防御が要といわれてきたが、腸の過酸化物分解活性は通常組織の1/10以下である。そこで、申請者は発酵食品から菌体外の過酸化脂質を、強力還元する乳酸菌Lactobacillusplantarum P2株を分離した。本株は、過酸化脂質還元力は強いが、過酸化水素還元力は低い。そこで、菌体外過酸化水素を還元する乳酸菌Pediococcus pentosaceus Be1株を新たに分離した。本申請では、両分離株の過酸化脂質還元力の生体内発現の検討のため、線虫によるバイオアッセイ系を構築した。さらに両株の過酸化脂質還元活性のin vivoでの発現を実証した。過酸化物は酸化ストレスの要因物質であり、腸は酸化ストレス防御の要であるが、腸の過酸化物分解活性は通常組織の1/10以下である。従って、その分解力強化は、生体のストレス防御力強化に極めて有効と考えられ、申請者は過酸化物を分解する乳酸菌の開発を試みている。前々申請にて、スクリーニンク法を開発し、高活性な過酸化物分解乳酸菌2株の分離に成功した。分離された過酸化脂質分解菌(L. plan. P2株)と過酸化水素分解菌(P. pent. Be1株)から、前申請にて新規の過酸化脂質還元酵素系の精製に成功し、その特異な反応特性を明らかにしている。過酸化脂質分解株の強力な過酸化脂質分解力には、この特異な酵素が関与し、既知の酵素にないシンプルな反応系と、強力な活性を示した。本研究の学術的特色は、乳酸菌に存在する特異な過酸化物還元酵素の発見である。本申請最終目的は、分離乳酸菌を活用し、腸内の酸化ストレス防御系を確立することであり、本年度は、以下の2課題の完成を目指した。課題1:新規の過酸化物還元酵素の反応機構の解析。課題2:過酸化脂質分解株、過酸化水素分解株の酸化ストレス防御活性を評価するバイオアッセイ(線虫)系の完成。分離株の過酸化物還元酵素遺伝子のクローニングとタンパク発現型の構築、多量の精製酵素の取得に成功し、既知の酵素系にない新規の反応機構の一端が明らかになった。本酵素により、過酸化脂質分解乳酸菌は速やかに過酸化物を無毒化すると考えられる。そこで、菌体としての評価系:線虫のバイオアッセイ系の確立を試みた。本申請の最終目標は、生きて腸内に到達し、腸内の過酸化脂質と過酸化水素を迅速に分解する乳酸菌株の機能開発である。プロバイオティックス分野で、多種の乳酸菌開発が報告されているが、菌体外の過酸化物を分解する菌株開発の報告は、一般微生物界においても見いだせなかった。従って本申請では、目的株の分離からスタートし、既に過酸化脂質分解菌(L. plan. P2株)と過酸化水素分解菌(P. pent. Be1株)を分離後、本年度は分解関与の各過酸化物還元酵素系を精製を試み、両株の全関与酵素完全精製に成功した。本年度は、3個の過酸脂質分解酵素遺伝子のクローニングと発現系の構築し、大量培養からの精製に成功した。単一タンパクで、NADHを電子供与体として過酸化脂質を還元する酵素の報告はなく、NADH alkylperoxide reductase(仮称)は新規酵素の可能性が大である。次年度は過酸化物分解反応安全性確認のための、それを用いた反応解析、バイオアッセイ系の確立が必要となる。従って、その分解力強化は、生体のストレス防御力強化に極めて有効と考えられる。申請者はその強化法として、過酸化物を分解する乳酸菌の腸内導入に興味を持ったが、過去の報告は見いだせなかった。そこでスクリーニング法を開発し、高活性な過酸化物分解乳酸菌の分離に成功した。本申請目的は、この分離乳酸菌を活用し、腸内の酸化ストレス防御系を確立することである。菌体外の過酸化脂質を、強力分解する乳酸菌Lactobacillusplantarum P2株を分離し、菌体外の過酸化脂質分解に初めて成功した。過酸化脂質分解菌(L. plan. P2株)の過酸化水素分解力は低い。そこで前申請において、新たに菌体外の過酸化水素を分解する乳酸菌の分離を試み、Pediococcus pentosaceus Be1株を分離した。本株は乳酸菌で初の複数過酸化水素分解酵素を有した。前年度で酵素反応解析を行い、本年度では、2分離株の生体内発現を検討するため、バイオアッセイ(線虫)系を確立し、同系によりL. plan. P2株で顕著な過酸化脂質分解活性、P. pent. Be1株では過酸化水素分解活性のin vivoでの発現が観察された。延命効果からは、両株の酸化ストレス防御効果が実証された。L. plan. P2株では、酸化タンパクの発生が推定される結果も得たため、過酸化水素の生成を検討したところ、培養後期にその生成を観察した。この原因酵素を精製したところ、NADH peroxidaseが遊離フラビンと反応して酸素から生成することが示唆された。ヘミンを添加して培養したところ、ヘムカタラーゼが菌体内に生成し、過酸化水素の生成を防御することが観察された。以上の結果に基づき、L. plan. P2株を利用した完全な過酸化物消去系の完成が期待される。

腸疾患の防御には、腸のストレス防御と、腸内還元環境の維持が必要といわれてきたが、その直接の強化報告は見いだせなかった。ストレス時に腸内外で過酸化物が発生するが、腸の分解活性は通常組織の1/10以下である。申請者は各種疾病要因と目される過酸化脂質を迅速還元する乳酸菌Lactobacillusplantarum P2株の分離に成功した。本申請の目的は、この分離乳酸菌を活用して腸内の酸化ストレス防御系を確立することである。分離株(L. plan. P2株)は、過酸化脂質還元力は強いが、過酸化水素還元力は低い。そこで、種々の発酵食品から再スクリーニングを行い、乳酸菌Pediococcus pentosaceus Be1株を新に分離した。本株は過酸化脂質分解活性は低いが、乳酸菌初の複数過酸化水素分解酵素を持ち、菌体外過酸化水素をin vitroで迅速に還元した。以下に本年度の結果を示す。1. P. pentosaceus Be1株は、乳酸菌で初の複数過酸化水素分解酵素を持っていた。2.L. plan. P2株は新規酵素と推定される過酸化脂質還元酵素を持っていた。3.L. plan. P2株は酸素吸収活性を示し、菌体内の遊離フラビンとNADHperoxidaseの関与が示唆された。ヘム添加により、ヘムカタラーゼが生成し過酸化水素分解が強化された。4.腸内環境の酸化ストレス防御活性を測定する目的で、線虫によるバイオアッセイ系を構築し、両分離株の酸化ストレス防御活性を測定した。両分離株とも、酸化ストレス防御活性を示した。特にL. plan. P2株は過酸化脂質分解活性を示唆するリポスチン分解活性が観察された。以上の結果、両分離株とも、腸内の酸化ストレス防御系として機能する可能性があり、今後の研究方針として、両分離株の過酸化物分解機構の解明と、ラットによるバイオアッセイ系の確立から腸内の酸化ストレス防御活性評価を行って行きたい。腸疾患防御には、腸のストレス防御が要といわれてきたが、腸の過酸化物分解活性は通常組織の1/10以下である。そこで、申請者は発酵食品から菌体外の過酸化脂質を、強力還元する乳酸菌Lactobacillusplantarum P2株を分離した。本株は、過酸化脂質還元力は強いが、過酸化水素還元力は低い。そこで、菌体外過酸化水素を還元する乳酸菌Pediococcus pentosaceus Be1株を新たに分離した。本申請では、両分離株の過酸化脂質還元力の生体内発現の検討のため、線虫によるバイオアッセイ系を構築した。さらに両株の過酸化脂質還元活性のin vivoでの発現を実証した。2分離株の生体内発現を検討するためのバイオアッセイ(線虫)系を確立から、L. plan. P2株で顕著な過酸化脂質分解活性、P. pent. Be1株では過酸化水素分解活性のin vivoでの発現が観察され、延命効果からは、両株の酸化ストレス防御効果が実証された。生体外、生体内での過酸化物分解活性が実証され、以下の新規4事項が明らかになった。以上の結果、L. plan. P2株を利用した完全な過酸化物消去系の完成が期待される。1.分離した過酸化脂質分解菌の過酸化脂質分解酵素が、新酵素として示唆された。2.分離した過酸化水素分解株は、乳酸菌で初の複数過酸化水素分解酵素を有した。
ニュートリノ振動におけるCPの破れとバリオン数生成に関する研究

1.ニュートリノ工場とニュートリノ振動におけるCPの破れについて研究した。次世代のニュートリノ振動実験の最有力候補であるニュートリノ工場において、Lepton SectorにおけるCPの破れがどのように見えるかについて議論した。特に物質効果との関連を詳しく調べた。まず、ニュートリノ工場では、ニュートリノ振動における物資効果を通じて、地球内部における物質の密度の変化が測れることも示した。また、我々の仕事以前にはCPの破れとされていた信号が、実はUnitary性を用いて間接的に得られたものに過ぎないことを示した。次に、CPの信号が、直接的に見えるために必要な条件を議論して、これまでの常識と異なっていることを示した。その上で、Tの破れをみるような実験をミュー粒子の偏極を使って行う可能性について調べた。2.Lopsided構造を持つ質量行列を導く一群の模型における短測可能量について調べた。Super Kamiokandeで得られた大気ニュートリノにおけるLarge Mixingを導くような一群の模型は、それが(A)SU(5)統一理論に埋め込むことができ、(B)小さなニュートリノ質量がSeasaw気候を通して出てくる限り、Lopsided構造を持つFrogatt-Nielsen U(1)chargeの言葉でそれらを分類することができる。模型をこのように分類した上で、それぞれの分類毎に、将来のレプトン稀崩壊の実験においてどの程度の信号が見えるかを調べた。3.レプトンの混合を出すための荷電レプトンとニュートリノの質量行列のパターンを調べた。現在の実検から要求されているようなレプトン混合を出すためにはどのような質量行列のパターンがありうるかを網羅的に調べた。まず、我々の仕事以前にはCPの破れとされていた信号が、実はUnitary性を用いて間接的に得られたものに過ぎないことを示した。また、この研究の副産物として、将来のニュートリノ振動実験で、地球内部における物質の密度の変化が測れることも示した。2.Lopsided構造を持つ質量行列を導く一群の模型における観測可能量について調べた。模型をこのように分類した上で、それぞれの分類毎に、(a)Solar neutrinoの混合の様子、(b)残る混合角U_<e3>の大きさ、(c)CPの破れの度合い、(d)2β0ν崩壊が見えそうか、について調べ、それぞれの分類毎に特徴があることを見た。さらに、SUGRA typeのSUSY breakingを持つ場合μ→eγ等のLepton Flavorを破る過程に対するBranching ratioがどうなるかを計算し、すでに一群の模型の半数が現在の実験の制限を満たしていないことを示し、また、残りのものについては近い将来に予定されている実験で見えそうであることを示した。
解離性再結合反応分岐比の分光学的観測による測定

実験装置は、イオン源、イオン光学系、質量分析計、イオン電子衝突室、低温マトリックス生成部分、および赤外フーリエ分光器・サブミリ波分光器より構成される。昨年度、開放型四重極質量分析計、低温マトリックス生成装置を赤外フーリエ分光器と組み合わせ、それらの性能テスト等予備的な実験を行った。第二年度(今年度)は、その成果のうえに立って、イオン生成用コロナ放電超音速ノズル、イオン選別用速度フィルターを製作し、特別に製作した真空容器中に設置した。これにより、実験装置の主要部分がほぼ完成した。ただし、低速電子ビーム源の製作およびそのテストが予定より遅れており最終テストをようやく開始した段階である。解離性再結合反応分岐比を決定するためには、反応生成物の濃度を定量的に求める必要がある。特に、HNCの遷移モーメントは、HCNH+の解離性再結合反応生成物の定量に必須のデータである。上記実験装置製作と平行して、CH3CN、H2,Arの混合気体の直流放電によりHNCを生成し、赤外スペクトルの強度に現れるHerman-Wallis効果の測定からHNCの遷移モーメントを求めた。一方、赤外分光法とともに解離性再結合反応生成物の同定・定量測定のために用いるサブミリ波用光源である後進波管(BWO)を設置し、その周波数安定度、出力特性、等を調べた。このBWOはロシア製で発振周波数は、670-870GHzである。解離性再結合反応分岐比の測定および反応機構そのものの解明は、従来、全くといってよいほど行われていなかったが、本研究により、解明への端緒が開けたということができよう。実験装置は、イオン源、イオン光学系、質量分析計、イオン電子衝突室、低温マトリックス生成部分、および赤外フーリエ分光器より構成される。このうち、赤外フーリエ分光器および低温マトリックス生成部分は既設の装置である。解離性再結合反応生成物を低温マトリックス上にトラップし赤外分光法により分析同定する方針を取ることにした。本年度は、実験装置の製作にほぼ80%の時間を費やした。具体的には以下に列挙する。(1)解放型四重極質量分析計を国立天文台において既設の真空排気装置に設置した。(2)低温マトリックス生成用の低温冷凍機を上記真空装置に組み込み、予備試験を行い冷凍能力は実験目的に十分であることを確認した。(3)イオン生成放電管の設計・製作について検討を加え、コロナ放電型イオン源が最適との結論に達し、その製作を開始した。(4)イオン光学系の設計のため、計算機シミュレーション用ソフトウエアーを導入した。(5)ミリ波分光モニター用ガンダイオード装置が完成し、位相制御回路等当初の性能が満たされていることを確認した。来年度は、低速電子ビーム源を製作し、装置全体の総合的テストを行う。その後、HCNH^+と電子との反応生成物の分岐比の測定から実験を開始する。昨年度、質量分析計、低温マトリックス生成装置を赤外フーリエ分光器と組み合わせ、それらの性能テスト等予備的な実験を行った。今年度は、その成果のうえに立って、イオン生成用コロナ放電超音速ノズル、イオン選別用速度フィルターを製作し、特別に製作した真空容器中に設置した。

一方、赤外分光法とととに解離性再結合反応生成物の同定・定量測定のために用いるサブミリ波分光用光源である後進波管(BWO)を設置し、その周波数安定度、出力特性、等を調べた。このBWOはロシア製で発振周波数は、670-870GHzである。来年度以降校費等により位相制御をかける予定であり、その完成後は強力な分光用光源となるものと期待される。
ＫＹＴによる学習と効果的な指導を関連付けた安全教育プログラムの開発

1.研究目的研究の目的は, KYT(危険予知トレーニング)による学習を効果的な指導に関連付けた安全教育プログラムを開発し,そのプログラムが生徒の継続した安全意識,実践的行動力の醸成に対する有効性を検証することにある。2.研究方法KYTによる安全学習と効果的な指導を有機的に関連させることにより,生徒の安全意識と安全に対する実践的行動力の変容を質問紙法や観察法,データ等から統計的に考察する。このことより,効果的な安全教育プログラムであるかを検証する。今年度,「災害安全」「交通安全」の領域において研究を進めた。(1)火災対応(災害安全)学級活動の時間において,火災時におけるKYT学習を実施した。数日後,効果的な避難訓練(時期,時間帯,場所等を変える)を実施した。その後, KYT学習において学んだことが実際の避難訓練に結びつけることができたかをフィードバックさせた。質問紙法や観察法,ワークシート分析によって生徒の安全意識や安全行動の変容を見取った。(2)登下校時の事故予防(交通安全)登校風景(写真・ビデオ)を活用したKYT学習を行い,実際に登下校状況における安全性が向上したかどうかを観察法,質問紙法で見取った。3.研究成果火災対応(災害安全),登下校時の事故予防(交通安全)とも,「意識」「避難行動」「今後の態度」の3観点から分析処理・比較したデータにおいて, KYT学習実施群がKYT学習未実施群に比べて全て有意であった。今回の研究から, KYT(危険予知トレーニング)による学習を効果的な指導に関連付けることで生徒の安全に対する意識,行動,態度の向上に効果があることを検証できた。
高揮発性石炭のガス化と硫黄の挙動に関する研究

本研究は,石炭を比較的容易に分離生成する発揮性成分と残留する反応性に富むチャーとに分離し,それぞれに適した処理を施して有用成分を得ようとする研究の一環である.今年度は,各種粘土層間化合物の合成と,それらを触媒とする揮発性成分の改質反応,及び,ガス流通型固定層反応器による硫黄含有量の異なる石炭の水素化熱分解における形態別硫黄の挙動,並びに粒子落下型迅速熱分解装置における生成物の分布,硫黄の挙動について検討した.(1)粘土層間化合物の調製アルミナまたはチタニアで架橋したモンモリロナイト層間化合物を調製して触媒担体とし,これにNi, La, Ce等の金属を担持し,その調製条件並びに生成物の基礎物性の検討を行った.(2)低温揮発成分の接触分解・改質反応常圧流通型熱天秤を用い,新夕張炭で大同炭につき,常温から600°Cまで接触改質反応を行い, H_2中でのメタン化活性は, Niを担持したものが著しく大きいことを確認した.また, Ni担持触媒はもちろんTi-RILC触媒でも,タール分の中間生成物への改質反応が顕著に起こっていることが認められ,層間架橋体と担持金属との二元的機能の面から興味ある結果が得られた.(3)加圧水素化熱分解における形態別硫黄の動的挙動無機及び有機硫黄含有量並びに石炭組織成分の異なる米国炭5種をガス流通型固定層反応器を用いて水素気流中30kg/cm^2,処理温度500°Cにて分解し,形態別硫黄分布の変化を調べ,その非等温シュミレーション等を行った結果,有機硫黄の固相から気相への放出速度の割合は,内部表面積の変化及びExinite含有量が大きいほど増大することがわかった.(4)粘結炭及び非粘結炭の急速水素化熱分解三池炭は非粘結炭(昨年度データ)に比べ反応性が大きく,かつ,タール収率は低くガス収率が高いことがわかり,また有機硫黄は効果的に気相へ放出されるという結果が得られた.本研究は,石炭を比較的容易に分離生成する発揮性成分と残留する反応性に富むチャーとに分離し,それぞれに適した処理を施して有用成分を得ようとする研究の一環である.今年度は,各種粘土層間化合物の合成と,それらを触媒とする揮発性成分の改質反応,及び,ガス流通型固定層反応器による硫黄含有量の異なる石炭の水素化熱分解における形態別硫黄の挙動,並びに粒子落下型迅速熱分解装置における生成物の分布,硫黄の挙動について検討した.(1)粘土層間化合物の調製アルミナまたはチタニアで架橋したモンモリロナイト層間化合物を調製して触媒担体とし,これにNi, La, Ce等の金属を担持し,その調製条件並びに生成物の基礎物性の検討を行った.(2)低温揮発成分の接触分解・改質反応常圧流通型熱天秤を用い,新夕張炭で大同炭につき,常温から600°Cまで接触改質反応を行い, H_2中でのメタン化活性は, Niを担持したものが著しく大きいことを確認した.また, Ni担持触媒はもちろんTi-RILC触媒でも,タール分の中間生成物への改質反応が顕著に起こっていることが認められ,層間架橋体と担持金属との二元的機能の面から興味ある結果が得られた.(3)加圧水素化熱分解における形態別硫黄の動的挙動無機及び有機硫黄含有量並びに石炭組織成分の異なる米国炭5種をガス流通型固定層反応器を用いて水素気流中30kg/cm^2,処理温度500°Cにて分解し,形態別硫黄分布の変化を調べ,その非等温シュミレーション等を行った結果,有機硫黄の固相から気相への放出速度の割合は,内部表面積の変化及びExinite含有量が大きいほど増大することがわかった.(4)粘結炭及び非粘結炭の急速水素化熱分解三池炭は非粘結炭(昨年度データ)に比べ反応性が大きく,かつ,タール収率は低くガス収率が高いことがわかり,また有機硫黄は効果的に気相へ放出されるという結果が得られた.