hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
多重強秩序性を示すアモルファス酸化物の創製

本研究で着目しているEuMO3(M=Ti,Zr,Hf)の電子構造と磁性の関係について、第一原理計算を用いて調査した結果、Eu 4fスピンに働くM nd状態(それぞれMTi,Zr,Hf,n=3,4,5)を介した反強磁性的超交換相互作用がMO6八面体の回転に伴い強くなるという新奇なスピンー格子相互作用の存在を明らかにした。具体的な結果を以下に示す.計算は、HSEO6ハイブリッド汎関数を用いて、平面波基底PAW法(VASP code)により行った。立方晶EuZrO3において、考慮した格子体積の範囲では第一近接相互作用J1は正の値(強磁性的)を示し、磁気基底状態は強磁性である。一方で、斜方晶EuZrO3においては、Jlは負の値(反強磁性的)を示し、磁気基底状態は反強磁性である。この結果は、立方晶EuZrO3ではEu 5d状態を介したEu 4fスピン間の間接強磁性的相互作用が支配的であるが、斜方晶EuZrO3においてはZr4d状態を介した反強磁性的超交換相互作用が支配的であることを示唆している.3次の摂動論によると、この超交換相互作用はJ∝σdf4/△E2と表現される。立方晶および斜方晶EuZrO3の電子状態密度を調べた結果、△Eはほとんど変わらないことがわかった。本申請課題における目的の一つである、Eu2+系化合物の電子構造と磁気的性質を第一原理計算により明らかにすることができ、さらには磁性、電子構造、原子構造の非常に興味深い関係についても明らかにすることができた。また、Eu2+系酸化物ガラスが非常に高いファラデー効果を示すことを明らかにした。それらの結果は学術誌に投稿し採択されており、本研究課題の目的を充分に達成できていると言える。Eu2+系酸化物ガラスが非常に高いファラデー効果を示すことが明らかになった。また、第一原理計算により、Eu2+系ペロブスカイト化合物の磁性と電子構造の関係を調べている中で、その構造と磁性の関係についても興味深い知見を得ることができており、今後もアモルファス物質に加えて、結晶化合物についても精力的に研究を進めていく予定である。研究課題「多重強秩序性を示すアモルファス酸化物の創製」を目指し、研究を遂行した。ほとんどのアモルファス酸化物磁性体では、反強磁性的相互作用が支配的に働き、低温で磁気モーメントがランダムな方向を向いた状態で凍結する、いわゆるスピングラス転移が観察される。一方で申請者らはこれまでに、ガラス中でEu^<2+>イオン間に強磁性的相互作用が働くことを明らかにしてきた。その中で、EuTiO_3という酸化物に注目し、その結晶と非晶質の磁性の違いを明らかにするため、その様々な磁気的性質を調べた。EuTiO_3結晶が5.3Kにおいて常磁性-反強磁性転移を示すのに対して、アモルファスEuTiO_3は5.5Kにおいて常磁性-強磁性転移を示すことが明らかになった.また、EuTiO_3のワイス温度が+3.8Kであるのに対して、アモルファスEuTiO_3のワイス温度は+8.0Kであった。このことから、非晶質化によりEuTiO_3の磁気的相互作用が強くなることが示唆される。非晶質EuTiO_3の低温における磁気転移をさらに詳細に調べるために、交流磁化測定を行った。交流磁場の振幅を1Oeとして、0.3300Hzの周波数で測定を行った。磁化曲線は低温で大きな周波数依存性を示した。これは一般的な強磁性体では観察されない。つまり、非晶質EuTiO_3が低温で常磁性から強磁性に転移した後スピングラス相に転移する、すなわちリエントラントスピングラス転移を示すことが示唆される。低温ではアモルファス特有の不規則さが磁性に現れるという非常に興味深い結果が得られた。本研究で着目しているEuTiO3の電子構造と磁性の関係について、第一原理計算を用いて調査した結果、Ti 3d状態を介した反強磁性的超交換相互作用が、Eu 4fスピンの反強磁性的秩序ならびにスピン-格子相互作用に対して大きな役割を担っていることが明らかになった。計算は、HSEO6ハイブリッド汎関数を用いて、平面波基底PAW法(VASP code)により計算を行った。平衡体積において、J1が負およびJ2が正であり、磁気基底状態がG型の反強磁性状態であることがわかった。これは実験的に報告されている結果と一致する。また、格子体積の増加に伴い、J1の符号が負から正に変化し、磁気基底状態がG型の反強磁性から強磁性へと変化することがわかった。次に、この挙動の微視的メカニズムを考察するために、EuTiO3の電荷密度を調べたところ、Euの周りだけでなく、TiやOの周りにも電荷密度が現れていることがわかった。これは、Eu 4f状態がTi 3dおよびO 2p状態と相互作用していることを示唆している。特に、格子体積の減少に従い、Eu 4fとTi 3d状態間の相互作用が顕著になった。J1の格子体積変化を踏まえると、Eu 4fスピン間にTi 3d状態を介した反強磁性的超交換相互作用が働いていることが示唆される。

EuTiO3と同様に、伝導帯がBサイトカチオンのd状態で形成されるEuZrO3やEuHfO3において、格子体積の増加に伴うJ1の上昇が見られたのに対し、伝導帯がBサイトカチオンのs状態で形成されるEuSiO3やEuGeO3においては、J1は強磁性的であり、格子体積の増加に伴いJ1が減少した。この結果は、上記のメカニズムを支持するとともに、Eu 4fスピン間にBサイトのd状態を介した超交換相互作用が働くということも示唆する。本研究で着目しているEuMO3(M=Ti,Zr,Hf)の電子構造と磁性の関係について、第一原理計算を用いて調査した結果、Eu 4fスピンに働くM nd状態(それぞれMTi,Zr,Hf,n=3,4,5)を介した反強磁性的超交換相互作用がMO6八面体の回転に伴い強くなるという新奇なスピンー格子相互作用の存在を明らかにした。具体的な結果を以下に示す.計算は、HSEO6ハイブリッド汎関数を用いて、平面波基底PAW法(VASP code)により行った。立方晶EuZrO3において、考慮した格子体積の範囲では第一近接相互作用J1は正の値(強磁性的)を示し、磁気基底状態は強磁性である。一方で、斜方晶EuZrO3においては、Jlは負の値(反強磁性的)を示し、磁気基底状態は反強磁性である。この結果は、立方晶EuZrO3ではEu 5d状態を介したEu 4fスピン間の間接強磁性的相互作用が支配的であるが、斜方晶EuZrO3においてはZr4d状態を介した反強磁性的超交換相互作用が支配的であることを示唆している.3次の摂動論によると、この超交換相互作用はJ∝σdf4/△E2と表現される。立方晶および斜方晶EuZrO3の電子状態密度を調べた結果、△Eはほとんど変わらないことがわかった。本申請課題における目的の一つである、Eu2+系化合物の電子構造を第一原理計算により明らかにすることができ、さらには磁性と電子構造の非常に興味深い関係についても明らかにすることができた。また、その結果は学術誌に投稿し採択されており、本研究課題の目的を充分に達成できていると言える。本申請課題における目的の一つである、Eu2+系化合物の電子構造と磁気的性質を第一原理計算により明らかにすることができ、さらには磁性、電子構造、原子構造の非常に興味深い関係についても明らかにすることができた。また、Eu2+系酸化物ガラスが非常に高いファラデー効果を示すことを明らかにした。それらの結果は学術誌に投稿し採択されており、本研究課題の目的を充分に達成できていると言える。第一原理計算により、Eu2+系ペロブスカイト化合物の磁住と電子構造の関係を調べている中で、その構造と磁性の関係についても興味深い知見を得ることができており、今後もアモルファス物質に加えて、結晶化合物についても精力的に研究を進めていく予定である。Eu2+系酸化物ガラスが非常に高いファラデー効果を示すことが明らかになった。また、第一原理計算により、Eu2+系ペロブスカイト化合物の磁性と電子構造の関係を調べている中で、その構造と磁性の関係についても興味深い知見を得ることができており、今後もアモルファス物質に加えて、結晶化合物についても精力的に研究を進めていく予定である。
体脂肪蓄積調節機能を有する特異遺伝子群の探索と機能解析

良質の牛肉生産の肥育システムを構築するためには、各脂肪組織間への脂肪蓄積の調節による黒毛和種牛の肥育体質の改善が最も重要されている。そこで本研究では脂肪蓄積の部位局在化に関わる候補遺伝子を調べ、黒毛和種牛の肥育体質への影響を検討した。(1)ウシにおける皮下および内臓脂肪組織の遺伝子発現プロファイルをDDRT-PCR法によって比較した結果、CDC42, prefoldin-5, decorin, phosphate carrier, 12SribosomalRNA gene, Kbtbd2の遺伝子は、ブタやマウスのような単胃動物と反芻動物であるウシにおいて、脂肪蓄積部位における発現パターンが異なることも明らかとなった。(2)GPCR43、Adipogenin、GPCR120とClaudin-6について、アディポジェネシスにおける機能解析を行った結果、GPCR43、AdipogeninとClaudin-6は、アディポジェネシスを調節する新規調節因子であることが明らかとなった。(4)ウシAdipogenin異性体cDNAは塩基配列解析の結果、選択的スプライシングを受け、Adipogeninと比較して塩基配列が欠損していることが確認された。この異性体は脂肪細胞特異的に発現し、脂肪細胞分化過程においてその発現は上向き調節された。これはAdipogenin遺伝子の発現パターンと類似していた。Adipogenin遺伝子の異性体もまた、脂肪細胞分化・形成に関与している可能性が示唆された。(5)Adipogenin遺伝子の機能解析のために、C2C12骨芽細胞にAdipogenin遺伝子を導入し、筋芽細胞の脂肪蓄積と脂肪細胞分化能について調査した結果、Adipogenin遺伝子導入により細胞内の脂肪蓄積は行われるが、脂肪細胞分化関連の遺伝子発現は確認されなかった。そこで本研究では脂肪蓄積の部位局在化(FAT DEPOT)に関わる候補遺伝子を調べ、黒毛和種牛の肥育体質への影響を検討した。ウシにおける皮下および内臓脂肪組織の遺伝子発現プロファイルをDDRT-PCR法によって比較し、脂肪蓄積部位特異的遺伝子の同定を行った。DDRT-PCRの結果、29個の候補遺伝子群を同定した。さらに、それら29個の候補遺伝子群の動物種間における脂肪蓄積部位による発現パターンを比較検討することを目的として、ウシ、ブタおよびマウスの皮下および内臓脂肪組織を用い、遺伝子発現量を調査した。また、それら候補遺伝子群の脂肪形成における役割を検索することを目的として、普通食および高脂肪食を給餌したマウスの脂肪組織における遺伝子発現を比較検討した。遺伝子発現解析の結果、29個の候補遺伝子群から6個の遺伝子を脂肪形成調節因子の候補として同定した。また、そのうち3個の候補遺伝子に関しては、ブタやマウスのような単胃動物と反芻動物であるウシにおいて、脂肪蓄積部位における発現パターンが異なることも明らかとなった。さらに、本研究では、上記の候補遺伝子群の中から、特にGPCR43、AdipogeninとClaudin-6という遺伝子に注目し、アディポジェネシスにおける機能解析を行った。解析の結果、GPCR43、AdipogeninとClaudin-6は、アディポジェネシスを調節する新規調節因子であることが明らかとなった。本研究では脂肪蓄積の部位局在化(FAT DEPOT)に関わる候補遺伝子を調べ、黒毛和種牛の肥育体質への影響を検討した。

本年度では、上記の候補遺伝子群の中から、特にGPCR120とAdipogenin遺伝子に注目し、アディポジェネシスにおける機能解析を行った。(1)ウシの各組織においてGPR40とGPR120の遺伝子発現量は他の組織と比べ脂肪組織で高かった。また、GPR120遺伝子発現量は脈管間質細胞に比べ脂肪細胞で高いことが確認された。さらに、前駆脂肪細胞においては脂肪細胞の分化に伴いGPR40とGPR120ともに遺伝子発現量が増加した。今回ウシにおいて得られた結果は、マウスにおける発現パターンとは異なるものであり、非反芻動物と反芻動物において長鎖脂肪酸受容体を介する長鎖脂肪酸代謝機構が異なることが示唆された。解析の結果、GPCR120は、アディポジェネシスを調節する新規調節因子であることが明らかとなった。(2)ウシ脂肪組織からAdipogeninの異性体を分離し、遺伝子発現を調べた。ウシAdipogenin異性体cDNAは塩基配列解析の結果、選択的スプライシングを受け、Adipogeninと比較して塩基配列が欠損していることが確認された。この異性体は脂肪細胞特異的に発現し、脂肪細胞分化過程においてその発現は上向き調節された。これはAdipogenin遺伝子の発現パターンと類似していた。Adipogenin遺伝子の異性体もまた、脂肪細胞分化・形成に関与している可能性が示唆された。本研究では脂肪蓄積の部位局在化(FAT DEPOT)に関わる候補遺伝子であるAdipogeninについてアディポジェネシスにおける機能解析を行った。Adipogeninは脂肪細胞で特異的に発現する遺伝子として、脂肪蓄積や脂肪細胞分化過程において遺伝子発現量が上昇することが知られている。しかし、Adipogeninが脂肪細胞分化の初期段階にどのような役割をしているかは不明である。そこで、Adipogenin遺伝子の機能解析のために、C2C12骨芽細胞にAdipogenin遺伝子を導入し、筋芽細胞の脂肪蓄積と脂肪細胞分化能について調査した。培養C2C12骨芽細胞にAdipogeninの発現ベクターを導入し、同細胞株に脂肪分化誘導培地にて5日間培養し、オイルレット染色により脂肪蓄積を調べた。また、細胞からRNAを抽出し、脂肪細胞分化関連遺伝子の発現を調査した。Adipogenin遺伝子を導入した細胞を脂肪分化誘導培地で培養したところ、2日目から中性脂肪の蓄積が確認され、5日目になると脂肪敵が大きくなることが観察された。しかし、今回使用した分化誘導培地ではPPAR-γ2、CEBP-αおよびLeptinなどの脂肪細胞分化マーカー遺伝子の発現誘導は確認されなかった。以上の結果から、Adipogenin遺伝子導入により細胞内の脂肪蓄積は行われるが、脂肪細胞分化関連の遺伝子発現は確認されなかった。
ファンデルワールス・ヘテロ接合の物理と機能

近年の物質科学は、原子層1層あるいは数層の物質が安定に存在し、これがバルクの結晶と大きく異なる性質を示すことを明らかにしてきた。その結果、2次元物質という新しい一大分野が形成されている。現在、2次元物質を自在に積層したファンデルワールス(VdW)ヘテロ接合が、従来の格子整合を前提としたヘテロ接合の枠組みを大きく超えた新しい概念として注目されており、今後、その物性・機能の開拓が大きな課題となってくる。本研究の目的は、VdWヘテロ接合からなる様々な新物質を作製し、単一物質では決して得られない新しい物性と機能を見出すことである。
危機管理・資本形成促進政策と福祉国家の観点からみた金融・資本市場の日米比較研究

1研究経過1980年代以降における日米の金融・資本市場の自由化、証券化、および国際化等の変貌過程とそれに対応する金融危機管理、資本形成促進および福祉国家機能を含む財政金融政策、規制政策を多面的に検討した平成6年度の研究成果、および民間・公的両部門による福祉国家活動をより多面的に研究した平成7年度の研究成果に立脚して、本年度は日米の福祉国家システムの比較研究を本格化した。2研究成果上記の研究経過に即して、平成8年8月30日、アメリカ合衆国ワシントンDCで共同研究会と国際コンファレンス「日米における政府の役割の進展-社会福祉、公的信用活動、および金融規制-(Evolving Roles of Government in Japan and the United States : Social Welfare,Public CreditActivities,and Financial Regulations)」を開催した。共同研究会と国際コンファレンスでは、福祉国家の概念を従来の年金、医療等狭義の社会福祉を中心とするシステムから、住宅、コミュニティ開発、農業、金融危機管理システム、国際金融をも含むシステムに拡大し、福祉国家を現代の金融・資本市場の変貌過程全体のなかに位置づけることによって、広義の福祉国家に対する市場メカニズムの作用を多面的、総合的に検討した。本年度の研究成果は、この共同研究会と国際コンファレンスにおける発表論文、討議を土台にして、小樽商科大学経済研究所ディスカッションペ-パ-シリーズを中心に公表されている。また、その後のフォローアップ研究会で得られた研究成果も含め、渋谷博史・井村進哉・中浜隆(編)『日本の福祉国家システム』日本経済評論社、を1997年に刊行する予定である。3以上の研究経過、研究成果を通じて得られた知見は以下のように要約できる。(1)本研究は、福祉国家を年金、医療等の狭義の社会保障の領域にとどめることなく、本来市場メカニズムに全て委ねることが困難であると考えられてきた住宅、コミュニティ開発、農業、その他の社会資本形成領域、さらには預金保険制度等の金融危機管理システムについても、広い意味での公的部門による所得・資源の再分配が認められ、広義の福祉国家システムを構成すること。(2)低成長、財政赤字が拡大する1980年代以降においては、現行制度(コスト負担者とそれらの負担区分、およびサービス水準)を前提する限り、まず公的部門の特別会計によって経理され、コスト負担者と受益者との関係が比較的明確になる年金、医療の領域では、システム全体の膨張が抑制されるようになり、他方、住宅、コミュニティ開発、農業、金融危機管理システム(預金保険制度)を含む広義の福祉国家の領域では、補助金支出、直接貸付などの政府の直接介入から金融的保証、プログラムの実施主体の中央政府から地方政府、さらには民間非営利機関へのシフト、政府機関の民営化等が進展したが、間接化した公的部門の急激な肥大化、経済・金融環境の悪化を契機とする間接的介入形態の直接的介入形態への逆流と突然で巨額の財政負担の出現がみられ、現時点において財政負担の軽減・民間機関との競合回避圧力と公的部門の役割拡大ニーズとのせめぎ合いが続いているという現状認識が得られた。(3)従って福祉国家を巡る展望を考える上で重要な点は、直接介入から間接的介入(保証あるいは政府機関の民営化)への重点シフトは規制緩和、自由化をともなって進展させるが、これが同時に政府の市場に対する本源的な役割を改めて注目させ、法的秩序の維持の権力、市場ルールの明確化、情報の透明性をいっそう要求することになり、本源的な役割の明確化、責任の所在をも厳しく追求することになり、自己責任のルールと寛大な福祉国家の論理の葛藤が激しくなることになる。

(2)低成長、財政赤字が拡大する1980年代以降においては、現行制度(コスト負担者とそれらの負担区分、およびサービス水準)を前提する限り、まず公的部門の特別会計によって経理され、コスト負担者と受益者との関係が比較的明確になる年金、医療の領域では、システム全体の膨張が抑制されるようになり、他方、住宅、コミュニティ開発、農業、金融危機管理システム(預金保険制度)を含む広義の福祉国家の領域では、補助金支出、直接貸付などの政府の直接介入から金融的保証、プログラムの実施主体の中央政府から地方政府、さらには民間非営利機関へのシフト、政府機関の民営化等が進展したが、間接化した公的部門の急激な肥大化、経済・金融環境の悪化を契機とする間接的介入形態の直接的介入形態への逆流と突然で巨額の財政負担の出現がみられ、現時点において財政負担の軽減・民間機関との競合回避圧力と公的部門の役割拡大ニーズとのせめぎ合いが続いているという現状認識が得られた。(3)従って福祉国家を巡る展望を考える上で重要な点は、直接介入から間接的介入(保証あるいは政府機関の民営化)への重点シフトは規制緩和、自由化をともなって進展させるが、これが同時に政府の市場に対する本源的な役割を改めて注目させ、法的秩序の維持の権力、市場ルールの明確化、情報の透明性をいっそう要求することになり、本源的な役割の明確化、責任の所在をも厳しく追求することになり、自己責任のルールと寛大な福祉国家の論理の葛藤が激しくなることになる。平成6年度最大の実績は、7月24、25日に小樽商科大学で開催した共同研究会および国際コンファレンス「転機に立つ金融・証券規制く...日米比較を中心に」にある。この共同研究会、国際コンファレンスでは、研究参加者の分担研究を基礎に、1980年代以降の日米金融・資本市場の自由化、証券化、および国際化などの変貌過程と、それに対応する金融危機管理、資本形成促進、および福祉国家機能を含む財政金融政策、規制政策が多面的に検討された。例えば研究代表者井村進哉は、研究協力者(平成7年度から研究分担者)ジェーン・ダリスタ氏との共同研究を通じて、バブル崩壊にともなうリスクは、アメリカで銀行本体に集中的に現れているのに対して、日本ではむしろ銀行・金融機関の(共同)子会社であるノンバンクに集中的に現れている。これは、金融システムの産業組織的な特性の相違(日本の統合の垂直的性格、アメリカの統合運動の水平的な性格)が、一方でアメリカにおいては預金保険制度(公的資金)を利用した破綻金融機関処理を可能にし、他方で日本では垂直的な金融集中度が高いためにノンバンク問題にみられるようにリスクの分散をむしろ困難にしているという知見を得た。
高速点火用クライオターゲットにおける均一燃料層の形成に関する研究

今年度は直接レイヤー法の開発の前段階としてフォームクライオターゲットの固化方法の開発をおこなった。直接レイヤー法では燃料層の表面粗さを低減させるためターゲット内の熱のコントロールが非常に難しい。そこで温度のコントロールが比較的容易であるフォームシェルを用いて温度コントロールを行い、直接レイヤー法の知見とすることとした。レーザー核融合高速点火用フォームクライオターゲットの開発においては、フォーム層へ均一に固体燃料を充填させることが課題である。今年度は核融合科学研究所にあるクライオスタットを用いてウェッジ型フォーム試料及び実サイズフォームターゲットの実験を行った。ウェッジ型フォーム試料では新たに開発した固体燃料高充填率化手法の原理実証を行い、フォーム層内に99%の充填率で固体燃料層形成に成功した。これはクライオターゲットの分野でこれまで課題とされてきたフォーム層内固体水素の高充填率化と同時にその充填率評価に初めて成功した例である。次に、レーザー研で初めて形成に成功した500ミクロンフォームシェルを使用した実サイズフォームシェルターゲットの冷却試験を実施し、先に実証したフォーム層内固体燃料高充填率化手法をフォームシェルターゲットに応用した。以上のようにフォームクライオターゲットに必要な技術的課題の原理実証に成功し、実際リレーザー核融合実験へのフォームクライオターゲットの使用が見通せるようになった。この結果を基にポリスチレンシェルターゲットを用いて温度コントロールを行うことでフォームシェルよりも高利得なターゲットを作ることが出来ると考えられる。1.ポリスチレンシェルターゲットを用いた燃料充填固化試験均一な燃料層の形成技術の一つである再配分法についてポリスチレンシェルターゲットを使用した実験を行った。その結果、Ortho-para変換熱による固体ノーマル水素の再配分が確認できた。そしてシェル表面の熱伝達率の角度依存性が再配分に影響すること等がわかった。この成果は、最終的に高利得な燃料層形成にあたり、必要な知見であり、輻射熱による熱進入を考慮し、均一な冷却を行うために必要である。今後、装置の改造も含めた、冷却の均一化のための検討を行う。2.ポリスチレンシェルターゲットの健全性を確認するための装置の開発ポリスチレンターゲットはシェルの直径が500μm、厚みが7μmと非常に小さくもろいため、組立作業中に穴が開いてしまう危険性がある。また燃料導入管はその外径が20μmと細く、また複数回曲げているため詰まりが生じている可能性がある。そこで常温で組立作業時における以上の不具合の有無を確認する装置が必要であったため、屈折率の高い六フッ化硫黄ガスを燃料導入管を通してシェル内に封入し、干渉顕微鏡でシェル内部の圧力を読み取ることでターゲットの健全性を確認した。3.二波長干渉計測シェル内部にどのような燃料層ができたのかを計測するための手法として波長の異なるレーザーを用いてその位相変化の絶対量を読み取る方法を採用した。現在は原理の確認のために常温にて試験をしている。今後冷却試験にも使用できるように改良し、燃料の空間分布を調べるために用いる。本年度の研究においては、直系2mmのポリスチレンシェルに模擬燃料である水素の層を付着させることに成功した。直接レイヤー法においては金コーンの部分で温度の非対称性が生まれることが均一燃料層形成のための難関とされていた。そこで熱解析ソフトであるANSYSを用いて冷却中のターゲットの温度分布を計算し、金コーンに加えるのに最適な熱量を計算した。そして実験的に直径2mmのコーンつきシェルにおいて外部からHeNeレーザーによりコーン部分を加熱し、温度コントロールと燃料の充填、固化、加熱、凝縮プロセスを繰り返すことで温度の非対称性を軽減することに成功した。この結果、要求される厚みが20ミクロンであり、厚みの斑が1ミクロン以下であるのに対して、厚さが150ミクロン前後であり、求めるものよりも遥かに分厚く、厚み斑も10ミクロン以上であると、要求されるほど均一な厚みではないが、コーンによる温度の非対称性の影響を取り除き、燃料層の形成に世界で初めて成功したといえる。この結果により、直径500ミクロンのコーンつきシェルにおいても同様の結果が得られれば、均一燃料層を形成することができるはずであり、高速点火の原理実証に非常に役に立つ実験結果であるといえる。そして500ミクロンのコーン付きシェルターゲットの組立て手順は確立し、組み立て不具合による漏れ試験も終了した。来年度には500ミクロンで同様の実験を行い、均一燃料層の形成を行いたいと考えている。

以上のようにフォームクライオターゲットに必要な技術的課題の原理実証に成功し、実際リレーザー核融合実験へのフォームクライオターゲットの使用が見通せるようになった。この結果を基にポリスチレンシェルターゲットを用いて温度コントロールを行うことでフォームシェルよりも高利得なターゲットを作ることが出来ると考えられる。
不飽和化合物の高効率官能基化反応の開発

本申請では,共役ジエン類に対してヘテロ元素の導入を伴う二官能基化反応の開発,を目的としている.有機合成は,創薬科学,材料科学ならびに高分子科学などの物質科学を支える基盤科学技術であり,生理活性や新しい機能を有する新規化合物の創製が求められている.この化学プロセスにおいて効率を向上させる手法の1つとして均一系遷移金属触媒の利用が挙げられる.触媒を活用することにより,不飽和炭化水素に対して異なる2つの官能基を導入することができれば,複雑な分子群合成の行程簡略化などに繋がる.本年度は,1,2-ジエンに対してホウ素官能基とケイ素官能基の導入を伴うボラアシル化反応の開発に成功した.本反応は,ビスピナコラトジボロンをホウ素源,酸無水物をアシル源として用い,周辺部がかさ高い2座のリン配位子を用いることにより,β,γ-不飽和ケトンが良好な収率と高い位置選択性で得られることが分かった.様々な1,2-ジエンに対して適用可能で有り,官能基許容性に優れた反応であった.ここで,酸無水物に変わってシュウ酸ジエステルを用いたところ,ボラアルコキシオキサリル化反応が進行することも併せて見出した.いくつかのシュウ酸ジエステルを用いた際にも本反応は良好に進行し,対応するβ,γ-不飽和ケトエステルが良好な収率と高い位置選択性で得られることを明らかにした.上記概要に示したように,銅触媒を活用することにより,1,2-ジエンにホウ素官能基とアシル基またはアルコキシオキサリル基を位置選択的に導入する反応の開発に成功したため,本研究はおおむね順調に進行していると判断した.本年度の研究成果を踏まえ,1,2-ジエンにホウ素官能基とカルボキシ基を導入するボラカルボキシル化反応の開発を行う.また,銅触媒を用いてケイ素官能基とアシル基またはアルコキシオキサリル基の導入を伴う二官能基化反応の開発を進める.カルベン配位子のような銅中心の会合を抑える機能を有する配位子を持つ銅触媒をジボラン(B2(pin)2)と反応させると,ボリル銅種が効率よく発生することが知られている。そこで,本研究においては,まず最初にアレンのα位に銅触媒中心との親和力が高く,銅触媒中心と強い結合を作り脱離することが可能な脱離基(LG)を有するアレンを合成し,基質として用いた。そして,銅触媒存在下,ジボランとの反応を行い,2-ボリル1,3-ブタジエン類を生成物として与える高効率反応を開発した。2-ボリル1,3-ブタジエン類は,類似の1-ボリル-1,3-ブタジエンとは異なり,その効率的な合成法が未だ達成されておらず,効率的な官能基化法の開発が急がれている。本研究において,ボリル銅の基質への付加は可逆的と考えられる。そのため,アレンの2位にホウ素,1位に銅中心が付加すると,脱離基LGと銅中心とがLCU-LGとして容易に脱離でき,官能基化反応は位置選択的に進行することが明らかになった。反応においては,どのような脱離基LGを選択するかが最も重要であるが,単純なアルコキシ基が適切な脱離基であり,極めて効率よく2-ボリル1,3-ブタジエン類を与えることを見出した。本研究においては,より優れた脱離基を種々適用可能であること,また,アレン基質上の3つの置換基が触媒活性ならびに反応の位置選択性に大きな影響を与えること,さらに生成物である2-ボリル1,3-ブタジエン類の2-3位の二重結合の立体選択性の制御が用いる配位子を適切に選ぶことにより可能であることを見出した。単純なアルコキシ基が脱離基として有効に働き,温和な条件下において選択的な反応の達成に成功した。本申請では,共役ジエン類に対してヘテロ元素の導入を伴う二官能基化反応の開発,を目的としている.有機合成は,創薬科学,材料科学ならびに高分子科学などの物質科学を支える基盤科学技術であり,生理活性や新しい機能を有する新規化合物の創製が求められている.この化学プロセスにおいて効率を向上させる手法の1つとして均一系遷移金属触媒の利用が挙げられる.触媒を活用することにより,不飽和炭化水素に対して異なる2つの官能基を導入することができれば,複雑な分子群合成の行程簡略化などに繋がる.本年度は,1,2-ジエンに対してホウ素官能基とケイ素官能基の導入を伴うボラアシル化反応の開発に成功した.本反応は,ビスピナコラトジボロンをホウ素源,酸無水物をアシル源として用い,周辺部がかさ高い2座のリン配位子を用いることにより,β,γ-不飽和ケトンが良好な収率と高い位置選択性で得られることが分かった.様々な1,2-ジエンに対して適用可能で有り,官能基許容性に優れた反応であった.ここで,酸無水物に変わってシュウ酸ジエステルを用いたところ,ボラアルコキシオキサリル化反応が進行することも併せて見出した.いくつかのシュウ酸ジエステルを用いた際にも本反応は良好に進行し,対応するβ,γ-不飽和ケトエステルが良好な収率と高い位置選択性で得られることを明らかにした.上記概要に示したように,銅触媒を活用することにより,1,2-ジエンにホウ素官能基とアシル基またはアルコキシオキサリル基を位置選択的に導入する反応の開発に成功したため,本研究はおおむね順調に進行していると判断した.本年度においては基質として,脱離基を有するアレンを別途合成する必要があり,反応のグリーン度はやや低かった。

そのため,今後はアレンとアリルエステル類との反応を行い,エステル部を脱離基とした選択的なクロスカップリング反応を実施する。本年度の研究成果を踏まえ,1,2-ジエンにホウ素官能基とカルボキシ基を導入するボラカルボキシル化反応の開発を行う.また,銅触媒を用いてケイ素官能基とアシル基またはアルコキシオキサリル基の導入を伴う二官能基化反応の開発を進める.
WWWサーバによる日本史データベースのマルチメディア化と公開に関する研究

1.汎用機で開発されてきた史料編纂所歴史情報処理システム上に構築された「古文書目録データベース」「編年史料綱文データベース」「維新史料綱要データベース」「古文書フルテキストデータベース」「大日本史料索引データベース」「中世記録人名索引データベース」「諸家文書目録データベース(島津家)」などを、ワークステーションへ移植し、WWWサーバからこのデータを検索可能とするシステムを確立した。2.「影写本マイクロフィルム」(35mmフィルム870リール、約53万コマ)をデジタル画像化し、1.で構築したデータベースおよび「所蔵史料目録データベース」の検索と連動させ、検索結果を画像表示できるシステムを構築した。1997年6月より、『東寺百合文書』(京都府立総合資料館所蔵)の影写本の画像データ公開を開始した。4.史料編纂所所蔵貴重書の画像データをフォトCDとして蓄積し、文字情報および画像情報リンクさせたマルチメディアデータベースの構築を行ない、「入来院家文書」を手始めに公開を開始した。5.データーベース構築作業の効率化のために、「古文書フルテキストデータベース」については、ハイパーテキスト形態をふくむものに改良し、汎用機経由ではなく直接にワークステーションに登録するシステムを開発した。また「編年史料綱文データベース」についても、汎用機上へのデーター括登録システムを改良し、年号、月日、編・冊・頁データをバッチ処理により登録するシステムとした。6.史料編纂所の出版物(『大日本史料』『大日本古文書』など)のスキャニングによる画像データ作成とハードディスクへの格納事業に対応して、1.で構築したデータベースの検索結果から、出版物の該当ページの画像データを表示するシステムを新たに開発した。1.史料編さん所歴史情報処理システム上のデータベース(「古文書目録データベース」「編年史料綱文データベース」「維新史料綱要綱文データベース」「古文書フルテキストデータベース」「大日本史料索引データベース」「中世記録人名索引データベース」「(島津家)史料目録データベース」など)を、ワークステーション(EWS 4800)上へ移植し、EWS 4800をWWWサーバとしてこのデータを検索可能とするシステムを確立した。2.「影写本の画像データ化」のために、「影写本マイクロフィルム台帳」のデータ入力を行ない、また本研究所の所蔵する「影写本マイクロフィルム」(35mmフィルム870リ-ル、約53万コマ)をデジタル画像化してCD-ROMを作成し、EWS 4800上のDBMSであるFuture Happinessによる「影写本データベース」検索と連動し、Netscape NavigatorおよびVIEWDIRETOR PRO2+を介して、WWWサーバによる検索結果を画像表示できるシステムを構築した。3.『東京大学史料編纂所図書目録』第二部和漢書写本編全10冊および同カード約1300枚のデータ入力を行ない、影写本・謄写本をはじめとする本研究所所蔵図書の目録データベースを構築し、「古文書目録データベース」の追加データ入力として、「入来文書」データの入力作業も行なった。5.今年度は、テキストデータの蓄積を行ない、影写本画像データの蓄積およびデータベース検索と連動した画像表示システムを構築したが、次年度以降、本研究所所蔵の肖像画など他の画像データのデータベース化を進めるために、データ入力およびシステムの修正と追加開発を行なう必要がある。1.史料編纂所が所蔵する非刊行物系の史資料の目録データベースである所蔵史料目録データベースについて、現在国際的に議論されている公文書目録基準(森本祥子訳「国際標準記録史料記述:一般原則」『記録と史料』6(1995)参照)をモデルとして、書目、冊次、細目の3階層構造をもつデータベースに再構築する作業を行なった。更に、SHIPSの将来計画を見通して、PCサーバ利用によるマルチユーザシステムとした。2.平成8年度に作成した「古文書目録データベース」・「古文書フルテキストデータベース」のデータに、平成8年度にデジタル画像化しCD-ROMに保存した「影写本マイクロフィルム」のイメージデータを連結するためのHTMLタグを付与し、WWWサーバを通じて、影写本画像のデータ公開のシステムを完成した。

これにより、1997年6月より、『東寺百合文書』(京都府立総合資料館所蔵)の影写本等の画像データ公開を開始した。3.史料編さん所所蔵貴重書のデータベース入力を行ない、その画像データをフォトCDとして蓄積し、イメージデータのHTMLタグを付与し、WWWサーバを通じて、史料編さん所所蔵「入来院家文書」のマルチメディアデータベースとして公開を行なった。4.「古文書フルテキストデータベース」でのデータ構築について、ハイパーテキスト形態をふくむものに改良し、現有の汎用機(AX7300)経由ではなく、直接にEWS 4800上のDBMSであるFUTURE-HAPPINESSに登録するシステムを開発を行なった。1.平成8年度にデジタル画像化しCD-ROMに保存した「影写本マイクロフィルム」のイメージデータについて、CD-ROMサーバから画像を読み出して表示させていたシステムを、より高速にまた安定的に表示するため、新たにDBサーバにハードディスクを増設し、ハードディスク上の画像データを読み出し、WWWサーバを通じて、影写本画像のデータ公開するシステムに改良した。これにより、影写本の画像データ表示の速度と安定性が増した。2.「編年史料綱文データベース」のデータ構築について、現有の汎用機(AX7300)上へのデーター括登録システムを改良し、年号、月日、編・冊・頁データをバッチ処理により登録するシステムとした。これにより、PC端末での索引付与作業におけるデータ入力時間が短縮され、データ構築環境が改良された。3.史料編纂所の出版物(『大日本史料』『大日本古文書』『大日本古記録』『大日本近世史料』など)のスキャニングによる画像データ作成とハードディスクへの格納事業に対応して、「編年史料綱文データベース」「大日本史料索引データベース」「平安時代フルテキストデータベース」「古文書フルテキストデータベース」の検索結果から、当該出版物の該当ページの画像データを表示するシステムを新たに開発した。
自然保護のためのノンパラメトリック法の開発

自然保護や環境問題への対策は,現代社会において必要不可欠な研究課題であり,精度の良いデータを収集することで良い統計分析が可能となる.Ranked SetSampling (RSS)という統計手法を用いることで,より精度の良いデータを得ることが可能となる.本研究では,RSSの多変量データへの拡張,およびノンパラメトリック法の理論構成を研究目的としている.本研究では,1)新しいRSSの提案,2)多変量データに対するRSSの提案,3)ノンパラメトリック検定統計量の理論考案および近似分布の導出,4) RSSデータに対する密度推定,5)生態学データへの適用に焦点を当てている.その他,論文4編を投稿中である.本研究の目的の一つに,ノンパラメトリック検定統計量の理論考察および近似分布の導出があるが,近似分布や極限分布の導出,検定統計量の不偏性の検証などの研究を計画していたが,それぞれにおいて論文が採択された.また,Ranked Set Sampling (RSS)については,新しいRSSの提案や多変量データへの適応,そしてRSSデータに対する密度推定が研究課題であったが,それぞれに対して論文を投稿したり,2019年度に国際会議で発表を予定しているので,研究計画は概ね順調に達成されていると考えられる.2019年度は,研究課題1)新しいRSSの提案,2)多変量データに対するRSSの提案,3)ノンパラメトリック検定統計量の理論考案および近似分布の導出,4) RSSデータに対する密度推定,5)生態学データへの適用の2)および4)に焦点を当てて研究を行う.特に,多変量データにおける順位の決定方法は本研究課題に骨幹を成す研究課題であるため,海外の研究者とも頻&#32363;に連絡を取って,実用面および理論面の両面から提案方法の妥当性を研究する.理論的研究が進まない場合は,シミュレーション実験等による数値的な側面から検証を行い,問題解決の糸口を探る.同時に,多変量データに対する検定統計量の提案もデータ解析では必要になるため,新たな検定統計量の提案および分布の導出に向けて研究を行う.自然保護や環境問題への対策は,現代社会において必要不可欠な研究課題であり,精度の良いデータを収集することで良い統計分析が可能となる.Ranked SetSampling (RSS)という統計手法を用いることで,より精度の良いデータを得ることが可能となる.本研究では,RSSの多変量データへの拡張,およびノンパラメトリック法の理論構成を研究目的としている.本研究では,1)新しいRSSの提案,2)多変量データに対するRSSの提案,3)ノンパラメトリック検定統計量の理論考案および近似分布の導出,4) RSSデータに対する密度推定,5)生態学データへの適用に焦点を当てている.その他,論文4編を投稿中である.本研究の目的の一つに,ノンパラメトリック検定統計量の理論考察および近似分布の導出があるが,近似分布や極限分布の導出,検定統計量の不偏性の検証などの研究を計画していたが,それぞれにおいて論文が採択された.また,Ranked Set Sampling (RSS)については,新しいRSSの提案や多変量データへの適応,そしてRSSデータに対する密度推定が研究課題であったが,それぞれに対して論文を投稿したり,2019年度に国際会議で発表を予定しているので,研究計画は概ね順調に達成されていると考えられる.2019年度は,研究課題1)新しいRSSの提案,2)多変量データに対するRSSの提案,3)ノンパラメトリック検定統計量の理論考案および近似分布の導出,4) RSSデータに対する密度推定,5)生態学データへの適用の2)および4)に焦点を当てて研究を行う.特に,多変量データにおける順位の決定方法は本研究課題に骨幹を成す研究課題であるため,海外の研究者とも頻&#32363;に連絡を取って,実用面および理論面の両面から提案方法の妥当性を研究する.理論的研究が進まない場合は,シミュレーション実験等による数値的な側面から検証を行い,問題解決の糸口を探る.同時に,多変量データに対する検定統計量の提案もデータ解析では必要になるため,新たな検定統計量の提案および分布の導出に向けて研究を行う.研究推進のために購入予定(注文済)であった複数の洋書の発刊が、予定よりも大幅に遅れたため、次年度使用額が生じた.既に注文済であるため,生じた差額は図書購入費に充てる計画である.
韻律の定式化に基づく自然な音声の合成と認識

音声の韻律的特徴と言語情報やパラ・非言語情報との関係を定式・体系化した上で、音声合成と音声認識の高度化を実現することを目的とし、以下を含む成果を達成した。1.基本周波数パターンを時間波形とみなしてフィルタ操作、微分操作等を施すことによりアクセント成分を低減し、フレーズ指令の良好な推定を実現した。さらに、音声データの韻律自動ラベリングを目的として、言語情報から得られる知見を利用して推定精度を向上させる手法を開発した。2.対話調音声合成のためのモーラ持続時間制御規則を作成した。これは、朗読調音声の各モーラの持続時間を基本周波数パターンによって定義された韻律句毎に対話音声のそれに変更することを基本とする。3.態度・感情を付与した音声の韻律的特徴を分析し、話者は感情を表現するための幾つかのcueを程度によて適宜使い分けていることを示した。また、感情の付与には分節的特徴も重要なことを知覚実験により示た。4.アクセント句の基本周波数パターンをモーラ単位でコード化し、その遷移を確率モデル(モーラ遷移確率モデル)によって表現する手法を開発し、アクセント句境界を70%75%の精度(挿入誤り率11%15%)で検出した。これを語彙制約のない連続音声認識に利用し、数%のモーラ認識率の向上を確認した。またアクセント型、フレーズ境界位置を入カとして基本周波数パターンを合成する手法を開発した。5.韻律境界情報を用いて大語彙連続音声認識のビーム探索枝刈りを動的に行う手法を開発し、認識率の低下なしに探索範囲を1/4程度以下にし得ることを示した。これは、韻律境界でビーム幅を拡大し、境界間で縮小するものである。さらに、韻律境界情報によって単語間文脈依存音素モデルの選択を制御する手法を開発した。6.以上の成果を反映させ、学術情報検索をタスクとする音声対話システムを構築し、その性能評価を行った。本研究は、音声の韻律的特徴と言語情報やパラ・非言語情報との関係を定式・体系化して韻律規則を作成した上で、これを音声合成と音声認識に利用することにより、その高度化を実現することを目的とする。本年度は、音声資料の収集、分析手法の整備、韻律的特徴の分析・定式化、合成・認識手法の作成を中心として以下の成果を達成した。1.スキー観光の問い合わせをトピックとした4種のシナリオを作成し、演劇経験がある東京方言話者10名による模擬対話音声と朗読音声を収録した。また、種々の態度、感情を付与した音声を収録した。感情については、程度を4段階としたものも収録した。2.基本周波数パターンに微分・積分操作等を施すことによりアクセント成分を低減する手法を開発し、フレーズ指令の良好な推定を実現した。また、音素HMMを用いて発声内容既知の連続音声を音素単位に分割する手法を開発した。文中で精度ほぼ100%を達成した。3.文中の発話速度の変化の定式化が、従来のような構分構造との関係ではなく、基本周波数パターンで定義される韻律構造との関係で良好に行えることを示した上で、発話速度の合成制御規則を作成した。4.態度・感情を付与した音声の韻律的特徴を分析し、特に「怒り」では、話者により相反する特徴を示すことがあり、場面を考えた定式化が必要なことを示した。また、話者は感情を表現するための幾つかのcueを、程度によって適宜使い分けていることを示した。

5.柔軟な回路構成および自然音声波形の貼り付けが可能なフォルマント合成システムを作成し、特に、破裂音、摩擦音で品質向上を達成した。また、波形接続型の音声合成において、HMMによるセグメンテーションを導入して自動化を達成した。6.基本周波数パターンをモ-ラ単位で表現し、その遷移を統計モデルで表現する手法を開発し、90%程度の句境界検出率、80%程度のアクセント型識別率を達成した。音声の韻律的特徴を積極的に着目し、音声合成と音声認識の高度化を実現することを目的とする。本年度は、音声合成と韻律の統計モデルを中心として以下の成果を達成した。1.対話調音声合成のためのモーラ持続時間制御規則を作成した。これは、基本周波数パターンによって韻律文、韻律句、韻律語などの韻律単位を定義した上で、単位毎に朗読音声のモーラ持続時間を対話音声のそれに変更することを基本とする。2.波形接続型の音声合成において、波形のLMAフィルタ分析によりピッチマークを自動的に付与する手法を開発するとともに、部分的零位相化により、ピッチ変更の際に問題となるエコー性ノイズを低減する手法を検討した。3.学術情報検索をタスクとする音声対話システムのプロトタイプを、特に、省略表現の制御、1回の応答に含むべき情報量、ユーザ/システム主導の選択、対話らしい音声の生成、入力の種類による認識用文法の選択、について考慮して構築した。音声認識部、対話管理部、検索部、音声合成部からなるが、このうち、対話管理部は認識結果を解析してシステムの動作を決定するとともに、応答文概念から応答文を生成する。対話管理は状態遷移表に基づいて行う。4.アクセント句の基本周波数パターンをアクセント型別にモーラ遷移確率モデルによって表現することで、連続音声のアクセント句のアクセント型識別と境界検出を同時に行う手法を構築した。ATR連続音声データベースを対象とした実験を行い、77%のアクセント句境界検出率(挿入誤り15%)を得た。また、語彙制約のない連続音声認識に利用し、モーラ認識率の向上を確認した。5.韻律ラベルされた音声データベースの自動作成のため、基本周波数パターンにフィルタ操作、微分操作等を施すことによって韻律境界を抽出する手法を開発した。抽出誤りを、韻律に関する知見を利用して修正することの有効性を確認した。音声の韻律的特徴を積極的に利用し、音声合成と音声認識の高度化を実現することを目的とする。本年度は、韻律の音声認識への利用を中心として以下の成果を達成した。これは、朗読調音声の各モーラの持続時間を、基本周波数パターンによって定義された韻律句毎に対話音声のそれに変更することを基本とする。2.既にアクセント句の基本周波数パターンをモーラ遷移確率モデルによって表現し、連続音声のアクセント句境界検出行う手法を構築しているが、コード化等について改良を行い、不特定話者で、70%75%の検出率、11%15%の挿入誤り率を得た。また、語彙制約のない連続音声認識に利用し数%のモーラ認識率の向上を確認した。さらに、モーラ遷移確率モデルを連続分布モデルとすることの検討を行い、数%の境界検出率の向上を得た。3.モーラ遷移確率モデルにより、アクセント型、フレーズ境界位置を入力として基本周波数パターンを合成する手法を開発した。
遺伝学的アプローチによりドラベ症候群の分子ネットワークを明らかにする

多彩な症状かつ難治性てんかんを特徴とするドラベ症候群の分子病態は依然として明確ではない。欧米では約70%に同定される電位依存性ナトリウムイオンチャネルをコードするSCN1A遺伝子変異を持つドラベ症候群でさえ、その多彩な症状を説明しうる理由は解明されておらず、変異を持たないドラベ症候群は更に謎である。多彩な症状の原因となる遺伝子を網羅し、その遺伝子異常による神経細胞内の他の分子発現量の影響を明らかにし、分子ネットワークの全容を捉えることに取り組む。
次世代型2-5Aアンチセンス核酸の創製とその遺伝情報の制御

抗ウイルス活性(ノックダウン機能)を有するアンチセンス分子の創製を目指し、2-5Aが結合した新規キメラ型アンチセンスオリゴヌクレオチドの合成に着手した。その結果、実用的な2-5Aアンチセンス核酸分子の創製に関わる下記の成果を得た。1.2-5Aおよび2-5Aアンチセンスオリゴヌクレオチドの5'-末端に各種ヒドロキシアルキル基を導入した誘導体を合成しその機能を調べたところ、ヌクレアーゼ耐性の向上を確認した。また、ヒドロキシアルキル基の導入によるRNase Lの活性化の減少をアデノシン8位へのメチル基の導入により回復することを見出した。2.RNase L活性化能の増強を目的に、開環型ヌクレオシドを有する2-5A誘導体を合成し、その生物学的機能を調べた。その結果、RNase L活性化能を維持するとともにヌクレアーゼ耐性の増強を確認した。3.RNase Lの活性化機構の解明を目的に、タンパク質の結晶化および構造・機能の解明を実施した。その結果、2-5A結合部位と推定されているN-末部分(アンキリンリピート部分)のX線結晶構造解析に成功した。また、2-5Aの結合によるN-末部分の構造変化に関する興味深い知見を得た。4.RNase LのC-末部分のアミノ酸残基の触媒活性に対する役割を明らかにした。5.RNase Lの触媒機能を調べるため、RNA阻害剤を開発した。その際、RNA切断部位における糖部2'-水酸基の役割を解明した。6.分岐型(双頭型)2-5A誘導体の合成とそのRNase L活性化能を調べた。7.2-5Aアンチセンス・キメラの活性評価のため、アポトーシスにおいて重要な役割を担うCADを標的とするキメラ型アンチセンス鎖を導入し、そのノックダウン効果を評価中である。今後、ウイルス・タンパク質を標的としたキメラ型アンチセンスを合成し、その抗ウイルス活性も評価する予定である。新しい遺伝子治療法の候補の一つとしてアンチセンス法がある。アンチセンス法は、標的となるmRNAに対して化学合成したオリゴヌクレオチドを配列特異的に結合させ、オリゴヌクレオチド/RNA二本鎖核酸を形成させることにより標的mRNAのタンパクへの翻訳の過程を阻害するものである。現在社会問題になっているエィズや西ナイル熱などに対して抗ウイルス活性を有するアンチセンス分子の創製を目指し、2-5Aが結合した新規キメラ型アンチセンスオリゴヌクレオチドの合成を実施する。15年度は以下の点について検討した。1)ホスファターゼおよびヌクレアーゼに抵抗性を示す2-5A誘導体の創製を目指し、5'-末端アデノシンのリン酸基にアルキル基を結合させた誘導体(RpApApApA:Rは導入した置換基を意味する)を合成した。合成した2-5A誘導体のフォスファターゼおよび5'-エキソヌクレアーゼに対する安定性、さらに導入した置換基のRNase L活性化に及ぼす効果について検討した。アルキル側鎖としてヒドロキシエチル、ヒドロキブチルなどを導入した。その結果、安定性の向上を確認した。2)これまでに合成された2-5Aキメラ型オリゴヌクレオチドのRNA切断活性は天然の2-5Aと比較してかなり低い。一方、RNase Lは2-5Aと結合した後に会合し、二量体になることでRNA切断活性を発揮することが知られている。そこでRNase L活性化能の増強を目指し、2-5A分子が2個結合したダブル・ヘッド型2-5Aキメラ型アンチセンスオリゴヌクレオチドを合成した。その結果、本2-5A誘導体のRNase L活性化能のが上昇することを確認した。

1)アデノシン8位にメチル基などを導入した2-5A誘導体[pApApAp(R8A):Rは導入した置換基を意味する]を合成し、RNase L活性化能を検討した。また、アデノシン糖部を開環したアシクロヌクレオシド誘導体を導入した2-5A誘導体を合成しそのRNase L活性化能を調べた。2)前年度に引き続き細胞膜透過性の問題を解決するために、ペンタエリスリトールを介して、膜成分であるコレステロール、パルミチン酸、オレイン酸、リノール酸を結合させた誘導体を合成中である。3)2'-O-メチルヌクレオシドを含むギャップマーから成る2-5Aキメラ型オリゴヌクレオチドを合成し、RNA切断効率を比較した。合成したキメラ型アンチセンスと相補鎖RNAとの二本鎖の熱的安定性をT_m(50%融解温度)を測定することにより比較した。4)一方、RNase L自体の構造と機能についても検討を加えた。触媒部位と考えられる部位の変異酵素を作成し、そのヌクレアーゼ機能に与える影響に関して詳細に検討を加えた。また、RNase LのN-末部分の発現・精製し、その結晶化に成功した。その結果、2-5A分子との結合様式を明らかにすることに成功した。