hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
胎児予備能の許容限界の解明を目指した重症胎児発育不全における炎症関連分子の解析

また絨毛がん細胞株JARを用いた培養系を用い、Nrf2 signalingの活性が酸化LDL添加により亢進し、その活性化が抗LOX-1阻害抗体により抑制されることを明らかにした。上記の知見は妊娠高血圧症候群の症例で高頻度に認められる胎児機能不全の病態に、胎盤におけるLOX-1発現の低下に伴うNrf2 signaling活性の抑制が関与している可能性を示唆している。平成23年度に得られた結果を基に妊娠高血圧腎症の胎盤におけるLOX-1を介した脂質代謝および酸化ストレス防御機構関連遺伝子の変化を明らかにし、研究成果をThe Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism (2012)に発表した。また、細胞培養系において、各種病態に関連する因子(低酸素や酸化ストレス等)による候補炎症関連分子や凝固・線溶系因子の発現変化の検討も、現在進行中である。京都大学医学部附属病院で分娩した正常妊婦、重症胎児発育不全、妊娠高血圧症候群、早産などの妊婦より、解析に十分な胎盤、臍帯血、母体血液などの検体を採取できている。また上記の酸化LDL/LOX-1, Nrf2 signalingの他に、子宮内環境の悪化に対する胎盤における代償機構について複数の候補遺伝子群について解析をすすめている。病的胎盤(主に妊娠高血圧症候群)に特徴的な複数の遺伝子群(pathway)を同定しており、胎盤におけるそれらの遺伝子発現制御の機序を解明するとともに、子宮内環境の悪化に対する代償機構を活性化させる物質の同定を目指す。1)妊娠高血圧症候群や重症胎児発育不全症例の胎盤において病態に関与する可能性が高い炎症関連分子、凝固・線溶系因子の発現プロファイル。2)胎盤組織、絨毛細胞培養系を用い、妊娠高血圧症候群や重症胎児発育不全症例の胎盤において有意に発現が低下あるいは亢進している遺伝子群の機能解析。3) in vitroで機能が明らかとなった妊娠高血圧症候群や重症胎児発育不全症例の病態に関与する分子の各種病態に対する生体内における作用の検討。該当なし1)免疫組織染色、定量PCR、Western blot、ELISA、培養などに用いる試薬類、培養器具、培養液。2)動物購入費
電波観測で探る銀河系中心領域の分子雲のダイナミクス

本年度は、日本国内の超長基線電波干渉系網(VLBI)であるVERAを用いて、銀河系中心領域の水メーザー天体の位置天文観測を行い、年周視差の計測を行った。また、銀河系中心方向の位置天文観測における問題点を解決することを目的とした新たな観測手法を用いて観測を行い、観測結果の精度評価を実施し、十分な精度で年周視差と固有運動の測定が可能であることを示した。(1)銀河系中心方向の非常に明るい電波天体であるSgr D領域に付随する水メーザー源に対して、年周視差の測定に成功し、この天体が銀河系中心領域よりも手前側に位置する円盤部の渦状腕に位置することを明らかにした。この結果は査読論文として出版された。(2)銀河系中心部で非常に活発な星形成が行なわれているSgr B2領域に付随する水メーザー源について、年周視差と固有運動の測定に成功した。また、世界で初めてSgr B2領域に付随する水メーザーの詳細な分布と内部運動を測定することに成功した。(3)より暗いメーザー源に対して位置天文観測を可能にする新位相補償手法を開発した。年周視差が既知なW3OH領域の水メーザー源に対して位置天文観測を実行することで新手法の精度評価を行い、銀河系中心領域の天体について適用するのに十分な精度が得られることを確認した。また、実際にこの手法を銀河系中心方向の天体に適用して観測を行い、従来の手法では検出できないような暗いメーザー源に対して、年周視差・固有運動を測定することに成功した。29年度が最終年度であるため、記入しない。本年度は、日本国内の超長基線電波干渉系網(VLBI)であるVERAを用いて、銀河系中心領域の水メーザー天体の位置天文観測を行い、年周視差の測定を行った。また、銀河系中心方向の位置天文観測における問題点を解決するために考案した新たな観測手法を用いて観測を行い、観測結果の位置決定精度の評価を行った。(1)銀河系中心方向の非常に明るい電波源として知られる、Sgr D領域に付随する水メーザー天体について年周視差の測定に成功し、査読論文として投稿した。また、この結果について2016年7月にオーストラリアで行われたIAU Symposium 322でポスター発表を行った。(2)銀河系中心部で非常に活発な星形成が行われている、Sgr B2領域に付随する水メーザー天体について年周視差の測定に成功した。また、Sgr B2のMain領域の水メーザー分布と内部運動を世界で初めて測定することに成功した。(3)銀河系中心領域において、より多くの水メーザー天体の位置天文観測を可能にするために新たに考案した、「明るいメーザー天体を用いた間接的な絶対位置測定方法」について試験観測を実施し、その位置決定精度の評価を行った。結果として、通常の観測方法では見られない微小な系統的な誤差が存在していることがわかった。この原因を調査するために試験観測を行い、現在解析を行っている。(4)VERAの観測装置の広帯域化に伴い、今まで直接検出が難しかった背景基準天体の観測を実施し、精度評価を含めたデータ解析を行った。Sgr D領域とSgr B2領域の水メーザー天体に対する位置天文観測を行い、年周視差を得ることに成功した。また、Sgr B2 Main領域について詳細な水メーザー分布と内部運動のマップを作成したことは、今後、ALMAを含む様々な望遠鏡を用いて追観測を行うことで、銀河系内の最も有名な星形成領域の一つであるSgr B2領域の理解に大きく貢献することが期待される。一方で、「明るいメーザー天体を用いた間接的な絶対位置測定方法」については、通常の観測方法で見られない系統的な誤差が発生しており、十分な位置決定精度が得られていない。その誤差の原因を切り分けるための試験観測を実施し、解析を始めたところである。従って、全体として概ね当初の予定通りに進展している。

また、実際にこの手法を銀河系中心方向の天体に適用して観測を行い、従来の手法では検出できないような暗いメーザー源に対して、年周視差・固有運動を測定することに成功した。今後は、まずSgr B2領域の位置天文観測結果と水メーザー分布について査読論文としての投稿を目指す。また、「明るいメーザー天体を用いた間接的な絶対位置測定方法」における、系統的な誤差の原因を調査する。原因究明を目的として本年度に行った試験観測のデータ解析を継続して行う。銀河系中心領域方向で本年度から観測を開始した天体について、データが取得でき次第解析を行い、年周視差の測定に成功したものから査読論文化を進める。年周視差と固有運動が得られたものについての結果をまとめ、銀河系中心領域のガスの運動メカニズムに制限を与える。新たに位置天文観測が可能なメーザー天体の選定を進め、適したものがあれば観測提案を行う。29年度が最終年度であるため、記入しない。
ヒト免疫不全ウイルス(HIV)制御遺伝子の構造と機能の関係

本年度は昨年度に引き続き、制御・修飾遺伝子の内でも未解明の部分が多いvif遺伝子を対象とし研究を行った。昨年度は、HIV-1のvif遺伝子に変異を導入したときのウイルスの増殖性の変化を、Vifタンパク質の構造との関連で解析した。その結果、多くの場合軽微な変異導入でもその機能を失うことが明らかになった。Vifタンパク質は23kDaの小さなタンパク質であり、変異導入により容易に高次構造が乱されると推定される。昨年度疑問点として残ったのは、88位のGluに関してである。このアミノ酸一個の欠失によりウイルスが完全に増殖不能となる。本年度は、先ずGlu88の意義について解答を出すべく、その近傍の配列も考慮し、Glu88をAlaおよびAspに、Trp89をAlaおよびTyrに置換した合計4種の変異ウイルスを新たに作製し、その増殖を解析した。その結果、どの変異ウイルスも親株と同様の増殖性を示し、Glu88は高次構造を維持する際のスペーサーとして機能しているのではないかと推定した。また、Trp89は、塩基配列既知の全HIV-1株間で保存されているにも拘らず、必須ではないことが判った。Vifタンパク質の作用機序が明らかになっていない現状ではこれ以上の考察はできないが、今回作製した変異導入クローンは種々の実験に有用であると考えられる。例えば、Vifタンパク質をX線構造解析し、正常タンパク質と、極く僅かの変異で失活した変異タンパク質とを比較することにより、機能部位を特定できる可能性がある。そのためには、先ず精製Vifタンパク質を十分量得る必要がある。Vifタンパク質を大腸菌で発現すると、インクルージョンボディーを形成して不溶性になることが知られている。これを克服して、自然な立体構造を維持したタンパク質を得ることが従来の課題であった。それを解決すべく、発現ベクター、培養条件等を種々検討した結果、タンパク質を可溶性の形で発現することに成功した。現在、このC末端に6個のHis残基の付いたVifタンパク質(Vif-6xHis)を,Ni-レジンを使用したアフィニティーカラムにて精製を試みているが,吸着性に問題があり,その解決に努めている。
東南アジアにおける男女共同参画政策の比較研究

これまでに実施した韓国、フィリピン、カンボジアの3カ国におけるジェンダー平等政策に関する調査からは以下の知見が得られた。韓国:2006年以降導入された「ジェンダー予算」の状況とベストプラクティス。性暴力被害防止のための教育カリキュラムについて。フィリピン:行政組織、地方自治体、市民社会が連携して女性の経済的自立支援をおこなうモデル構築について。カンボジア:メディアを活用した男女平等意識の普及啓発活動。ジェンダー課題の解決のために男性を巻き込む取り組みや、ジェンダーの視点に基づいた次世代育成事業。調査結果をまとめた小冊子を作成し国内の女性リーダーを対象とした研修で、学習資料として活用している。平成25年度は、先行研究資料の収集と検討および3つの海外調査を実施した。4月に研究分担者との打合せを、5月に開発とジェンダーの専門家を講師に迎え研究会をおこなった。7月に韓国で調査をおこない、1月にフィリピンでジェンダー予算と女性に対する暴力に関する聞き取り調査を実施した。2月にはカンボジアの女性省が国内の省庁担当者を対象とした、ジェンダー予算のワーク・ショップに参加するとともに、関係者への予備調査を実施した。韓国調査の成果の一部は、論文として公表している。平成26年度は「国際ジェンダー学会」(9月6日、7日に静岡大学で開催)で、平成25年1月にマニラ首都圏とケソン市でおこなったフィリピン共和国での現地調査の結果の一部を報告した。報告題目は、「フィリピンにおけるジェンダー予算導入の現状」である。東南アジア地域で、最も早くジェンダー予算制度を導入したフィリピン共和国で、制度の運用、推進においてどのような課題が生じ、ジェンダー予算が同国のジェンダー平等推進に寄与したかについて、分析結果を報告した。また、1月20日から29日まで、カンボジア王国における現地調査を実施した。同国女性省では最新のジェンダー平等政策とジェンダー予算の推進体制についてヒヤリングをおこなったほか、プノンペン市内で女性の人権に係る活動を展開しているNGO(カンボジア女性起業家協会、カンボジア人権センター、オープン・インスティチュート、カンボジア人のためのジェンダーと開発等)および援助機関(オックスファムGB)、研究機関(カンボジア開発資源機関)を訪問し、インタビュー調査を実施した。調査からはカンボジア王国での女性の経済的自立支援や、ICT(情報通信技術)を活用した女性に対する暴力の実態把握の取組、男女共同参画を推進する男性グループの活動など、先進的なベスト・プラクティスを収集することができた。調査の概要については国立女性教育会館のウェブサイトに掲載されている。上記に加え、韓国調査で収集したハングルで執筆された資料と論文の一部を和訳し、最終年度にまとめる報告書の執筆準備作業を開始した。平成27年度は国内外で、本調査研究の結果を分析し公表した。市川房枝記念会女性と政治センターが9月26日にジェンダー研究者等を対象に主催した第三回ジェンダー平等政策サロンで報告をおこなった。報告題目は「海外のジェンダー予算の取組みー韓国・フィリピンの事例に着目して」である。6月9日にエルサルバドルでおこなわれた「中南米広域ジェンダーセミナー」(主催国際協力機構、エルサルバドル政府、中米統合機構)で、「女性の経済的エンパワメント日本の現状と課題」との題目で口頭発表をおこなった。また、12月14日には韓国(ソウル市)で開催された「第7回アジア太平洋地域における開発とジェンダーフォーラム」(主催韓国女性政策開発院)で研究代表者が報告した。このフォーラムは、国際協力におけるジェンダー平等推進の課題をテーマとして開催された。報告題目は「北京行動綱領から持続的開発目標(SDGs)へ:男女共同参画の推進に向けた日本の取組」である。また、研究協力者が9月6日に開催された「国際ジェンダー学会」で口頭報告をおこなった。上記報告の内容と参加者との質疑応答から得られた知見は、平成28年3月に刊行された『NWEC実践研究』第6号に掲載された論文「男女平等を指向する予算制度フィリピンにおけるジェンダー予算の取組」に反映されている。平成27年度は研究分担者が病気治療のため長期入院し、また研究協力者の異動のため当初計画していた平成25年度および26年度に実施した海外調査で収集した資料、データの分析に充分、時間を確保することができなかったため。本研究は東南アジア諸国の先進事例から、日本における男女共同参画の推進のヒントとなるような取組みを収集することを目的としている。平成28年度は、これまでに実施した韓国、フィリピン、カンボジアの3カ国におけるジェンダー平等政策に関する調査の結果をまとめた小冊子『カンボジア、韓国、フィリピンにおける男女共同参画の取組み』を作成した。冊子にはそれぞれの海外調査から得られた主要な知見を掲載した。得られた主な知見は以下の通りである。韓国:2006年以降導入され「ジェンダー予算」の実施状況とベストプラクティス。フィリピン:1970年代に他国に先駆けて実施された「開発と女性予算」の実施段階での課題とその後の展開について。行政組織、地方自治体、市民社会が連携して女性の経済的自立支援をおこなうモデル構築について。カンボジア:メディア(ラジオ放送)を活用した男女平等意識の普及啓発活動。冊子は研究代表者が所属する国立女性教育会館が主催する国内の女性リーダーを対象とした研修で、学習資料として活用するほか、国立女性教育会館ウェブサイトでもダウンロード可能な形式で公開している。

本研究の成果の一部は、国際ジェンダー学会等で報告したほか、日本国内で女性の政治参画を推進している公益財団法人市川房枝記念会女性と政治センターが主催する研究会で発表の機会を得ており、研究成果を広く普及する一助となった。これまでに実施した韓国、フィリピン、カンボジアの3カ国におけるジェンダー平等政策に関する調査からは以下の知見が得られた。韓国:2006年以降導入された「ジェンダー予算」の状況とベストプラクティス。性暴力被害防止のための教育カリキュラムについて。フィリピン:行政組織、地方自治体、市民社会が連携して女性の経済的自立支援をおこなうモデル構築について。カンボジア:メディアを活用した男女平等意識の普及啓発活動。ジェンダー課題の解決のために男性を巻き込む取り組みや、ジェンダーの視点に基づいた次世代育成事業。調査結果をまとめた小冊子を作成し国内の女性リーダーを対象とした研修で、学習資料として活用している。平成26年度に予定していた調査は年度内に実施し、研究はおおむね順調に推移している。平成28年度は海外調査の結果を分析し、日本の男女共同参画制作への適用可能性についてまとめる。3年間の研究成果をまとめた報告書を作成する。報告書は国内の男女共同参画センターに送付するほか、ダウンロード可能な形式で国立女性教育会館のウェブサイトに掲載する。アジア地域のジェンダー平等政策平成27年度は海外調査の結果を分析し、日本の男女共同参画政策への適用可能性についてまとめる。3年間の研究成果をまとめた報告書は、国内の男女共同参画センターに送付するほか、ダウンロード可能な形式で国立女性教育会館のウェブサイトに掲載する。また平成27年9月には調査結果の一部を、国内の女性団体メンバーを対象とした勉強会で報告する予定である。当初、平成25年度に予定していた3ヵ国での調査は全て年度内に実施し、研究はおおむね順調に推移している。研究分担者の病気と研究協力者の異動により、本研究に従事できる時間が減少したため計画期間の延長を申請した。平成28年度はこれまで実施した海外調査の結果をまとめ、韓国、フィリピン、カンボジア参加国における男女共同参画政策の概要と、ベスト・プラクティスをまとめた報告書を作成する。平成26年度は引き続き、フィリピンとカンボジアでの現地調査を実施する。現地調査に先立ち、先行研究のレビューと、調査項目の検討をおこなうための打合せを2回、両国の地域研究者やジェンダー予算の専門家を講師として招き研究会を1回開催する。平成25年度と26年度の調査内容を学会等で口頭発表するとともに、研究代表者の本務先である国立女性教育会館主催の男女共同参画研修において中間報告をおこなう。平成27年度は現地調査の結果を比較分析し、日本の男女共同参画政策への適用可能性について提言をまとめる。
マクロファージ細胞内のレジオネラを認識する宿主複合体の同定

Naip5を安定発現するRAW264マクロファージ細胞株を作製し,マクロファージの生存におけるNaip5の作用について検討した.Naip5はレジオネラ感染時にはカスパーゼ1を活性化して細胞死を促進する一方, DNA傷害時にはカスパーゼ3および7の活性を抑制して細胞死を阻害することを見いだした.このことは, Naip5が,マクロファージ内で生じたシグナルの種類に応じたカスパーゼと複合体を形成してその活性を調節し,マクロファージの生存を制御している可能性を示唆する.Naip5を安定発現するRAW264マクロファージ細胞株を作製し,マクロファージの生存におけるNaip5の作用について検討した.Naip5はレジオネラ感染時にはカスパーゼ1を活性化して細胞死を促進する一方, DNA傷害時にはカスパーゼ3および7の活性を抑制して細胞死を阻害することを見いだした.このことは, Naip5が,マクロファージ内で生じたシグナルの種類に応じたカスパーゼと複合体を形成してその活性を調節し,マクロファージの生存を制御している可能性を示唆する.C57BL/6などほとんどの系統のマウスのマクロファージではレジオネラの細胞内増殖が抑制されるが,これには細胞死(pyroptosis)が深く関わっている.Pyroptosisにはカスパーゼ-1の活性化が必須で,この過程にNaip5遺伝子産物が関与していることが知られているが,マウスのマクロファージが有する、細胞内レジオネラの認識機構についての実体は不明である.そこで本研究では,レジオネラ感染時にNaip5蛋白質を中心とした複合体(「Naip5複合体」)が形成され,これがレジオネラを認識する,と想定し,「Naip5複合体」を同定することを試みる.本年度は,「Naip5複合体」を単離するために,末端にタグを付加したC57BL/6のNaip5(B6-Naip5)を安定かつ高レベルに発現するマクロファージ細胞株をRAW264から作製した.細胞内に取り込んだレジオネラへの応答について検討したところ,B6-Naip5高発現株では菌の増殖抑制,カスパーゼ-1の活性化,および細胞死が認められ,細胞内のレジオネラに応答しているのに対し,B6-Naip5を発現しないRAW264では応答がみられないことがわかった.また,フラジェリンを欠損したレジオネラを感染させたときには,B6-Naip5高発現株においても応答がみられなかった.これらの結果から,本研究で作製したB6-Naip5高発現株において,Naip5蛋白質依存的にフラジェリンが認識されてpyroptosisがおきていることが明らかになった.細胞内のレジオネラを認識する「Naip5複合体」を単離するためのツールとして,この細胞株が有用であることを確認できたので,次年度以降これを使用してさらに解析を進める予定である.これまでに,マクロファージ細胞株でNaip5の安定発現株を作製し,L.pneumophila感染に対するNaip5の防御的な役割を明らかにしてきた.Naip5による防御は,フラジェリンを欠損したL.pneumophila変異体の感染では消失することから,Naip5を含む複合体によるフラジェリンの検知が,L.pneumophila感染の防御において重要な過程であると考えている.本年度は,Naip5を含む複合体の同定を進行させつつ,これと並行して,Naip5とフラジェリンとの直接の結合の有無を検討した.293細胞でNaip5とフラジェリン遺伝子(flaA)を一過性に共発現させ,免疫沈降実験をおこなったところ,両者の結合は確認できなかった.このことから,L.pneumophila感染マクロファージにおいて,フラジェリンは未知の因子を介してNaip5に検知されていることが示唆された.一方,Naip5はL.pneumophila感染マクロファージの細胞死を促進する.感染とは別の細胞ストレスとして,DNA傷害と酸化ストレスをそれぞれ与えたところ,これらで誘導されるマクロファージの死はともに,Naip5により抑制されることがわかった.これらの結果から,Naip5は,マクロファージ内に生じたストレスの種類に応じて細胞死を誘導または抑制することにより,マクロファージの生存をコントロールしていることが示唆された前年度に引き続き,RAW264マクロファージ細胞株でNaip5を安定に発現するクローン(RAW-Naip5)をもちいて解析をおこなった.RAW-Naip5にIV型分泌装置のいずれかを欠損するレジオネラを貪食させたところ,野生型レジオネラに対して誘導されるカスパーゼ1の活性化と細胞死がみられなかった.このことから,宿主のNaip5蛋白質が,細胞内のレジオネラ由来のフラジェリンだけでなく,IV型分泌装置,あるいはIV型分泌装置で宿主の細胞内に輸送されるエフェクターをも認識していると考えられ,これらからなる複合体が形成されていることが示唆された.次に,Naip5のヒトホモログであるNAIPを安定に発現するクローン(RAW-NAIP)を得た.レジオネラ感染に対して,RAW-NAIPはRAW-Naip5とほぼ同様の応答を示したことから,ヒトNAIPもまたNaip5と同様にレジオネラの菌体成分を認識して宿主の応答を誘導し,ヒトのレジオネラ感染の際に防御的に機能していることが示唆された.

一方,RAW-Naip5およびRAW-NAIPに対して,カンプトテシンによりDNA傷害を誘起した際の,カスパーゼの活性を測定したところ,カスパーゼ3および7の活性化が阻害されていることがわかった.カスパーゼ1は,Naip5およびNAIPの発現の有無に関わらず活性化されなかった.以上の結果から,マウスNaip5およびヒトNAIPは,マクロファージ内で生じたシグナルの種類に応じてカスパーゼの活性化を調節し,細胞死を誘導したり抑制したりする,生存調節因子であることが明らかになった.
高圧下における金属人工格子の磁気低抗効果の測定

Fe/Cr人工格子の巨大磁気抵抗効果は、Cr層の厚さt_<cr>、すなわちFe層とFe層の間の距離に敏感に依存することが明らかにされ、さらに最近、Parkin等によってFe/Crの磁気抵抗がt_<cr>の関数として振動する現象が見つけられている。金属人工格子に圧力をかけることは、この層間の距離を“精密に"かつ“任意の大きさで"変化させることができるので、高圧及び高磁場下の電気抵抗の測定は金属人工格子の巨大磁気抵抗の機構解明に貴重な情報をもたらしてくれる。本研究は最近我々が開発した低温高圧高磁場装置を用い、金属人工格子の磁気抵抗効果を測定し、人工格子の中における伝導電子の散乱機構の本質を探ろうとすることを目的とする。(Fe30A^^・/CrxA^^・)yのうちでx=9.5、11、15.2及びy=24、22、20の3つの試料について、磁気抵抗効果△R/R=(R(H)ーR(O))/R(O)の測定を20kbarまでの圧力範囲で行った。これらの試料はx=11近傍で△R/Rがピ-クをもつが、15.2はピ-クとピ-クの間に存在する。T=4.2Kでの実験結果では、x=9.5及び11の△R/Rは、20kbarの圧力の印加で常圧の値の約40%近くにも減少するが、x=15.2、y=20の試料はせいぜい5%ぐらいしか減少しなかった。また、△R/Rの圧力に対する変化はlinearでなく、10kbar以下では殆ど一定であり、変化は10kbar以上で生じた。x=15.2の試料においては、T=77.4Kでは加圧するとわずかに増加する傾向も見られた。このように、ピ-クの近傍に存在する試料の△R/Rは圧力に敏感であり、ピ-クを離れた試料の△R/Rは圧力にあまり依存しないことがわかった。しかし、x=9.5と11の△R/Rの圧力変化も詳細な点では異なっており、この物質系の複雑さを物語っている。特に界面の△R/Rに対する寄与及びその圧力変化はこの系を複雑にしている最も大きな原因であると云える。
2種類の低分子量アクチン調節たんぱく質の高次構造解析

コフィリン活性部位のアナログである12残基のペプチドの構造を、プロトン核磁気共鳴で測定した。ペプチドはアクチンと混合するとアクチンに結合し、特異的なコンホメーションをとる事がわかった。過去の報告ではこの活性部位において塩基性残基の重要性が指摘されていたが、本研究では疎水性の残基からなるループ構造が活性の発現に必要である事がわかった。アクチンに結合する際のコンホメーションをNOE情報をもとに求めるべく計算を行なったところ、一つの収束した解が得られなかった。アクチンに結合する際の構造は一通りではないと考えられる。コフィリン、デストソンの全構造解析では大量の蛋白質が必要なため、両蛋白質を測定に十分な量精製する方法を検討した。デストリンは核磁気共鳴の測定に耐える量を得る事ができ、また同位体標識のための最小培地における培養にも成功した。すでに核磁気共鳴測定を行なっているが、全構造の決定は今後の課題として残った。コフィリンは発現量が十分でなかったので、より強力なプロモーターを持つプラスミドへの組み換えを行ない大量発現可能なプラスミドを構築した。今後はこのプラスミドを使ってコフィリンを大量に調製し、構造解析へ進む。またプロテアーゼによる限定分解からコフィリン、デストリンのドメイン構成を予測した。両者を3種類の異なるプロテアーゼで限定分解したところ、いずれのプロテアーゼによっても両者の分解パターンは異なっていた。一次構造の高い相同性にもかかわらず、両者の高次構造は異なっているという予想を裏付ける結果であった。デストリンは、トリプシンの分解パターンからふたつのドメインの存在が予想された。コフィリン活性部位のアナログペプチドの構造がプロトン核磁気共鳴により測定された。ペプチドはアクチンと混合するとアクチンに結合し、特異的なコンホメーションをとることがわかった。PIP_2と混合した場合とアクチンと混合した場合では核磁気共鳴スペクトルに違いはなく、ペプチドは両者に対して類似した機構で結合している事が示唆された。また過去の報告ではこの活性部位において塩基性残基の重要性が指摘されているが、本研究では疎水性の数残基からなるループ構造が活性の発現に必要であることがわかった。このペプチドがアクチンに結合する際のコンホメーションをNOE情報をもとに求めるべく計算を行ったところ、一つの収束した解が得られなかった。アクチンに結合する際の構造は一通りでないと考えられる。以上の成果をとりまとめて投稿したが、審査員からNOEデータの解釈があいまいである旨指摘を受け、現在補充実験を行っている。コフィリン、デストリンの全構造解析では一回の測定に大量の蛋白質が必要なため、現在は両蛋白質を測定に十分な量精製する方法を検討している段階である。デストリンは核磁気共鳴の測定に耐える量を得る事ができ、また同位体標識のための最小培地における培養と精製にも成功した。今後は核磁気共鳴測定に進む。コフィリンは現存のプラスミドを用いたのでは発現量が十分でないので、より発現効率の高いプロモーターを持つプラスミドへの組み換えを行う必要がある。Trcプロモーターを持つプラスミドへの組み換えには成功したものの、発現量は期待されたほどには増えなかった。現在は他のプラスミドへの組み換えを検討している。昨年度にコフィリン活性部位アナログペプチドとアクチンとの相互作用を核磁気共鳴によって測定し投稿したが、データに不備がある旨審査員から指摘されていた。今年度にはそれを補うべくより詳細なNOE解析の実験を行った。新たに得られたデータは従前の結論を補強するものであり、反するものではなかった。そのデータを加えて修正した論文を現在投稿中である。また昨年の段階では構造決定に十分な量のコフィリンが得られていなかった。今年度にT7

プロモーターを持つプラスミドへの組み換えを行い、期待される発現量を得た。このプラスミドを材料にして、現在最小培地での培養条件を検討中である。また今年度は、プロテアーゼによる限定分解からドメイン構成を予測するアプローチを新たに行なった。コフィリン、デストリンを3種類の異なるプロテアーゼで限定分解したところ、いずれのプロテアーゼによっても分解パターンは両者で異なっていた。一次構造の高い相同性にも関らず両者の高次構造は異なっているという予想を裏づける結果であった。デストリンはトリプシンによる分解で安定な断片を生じたので、その断片のN末端分析を行なって切断部位を同定した。デストリンはC末端側約70残基のプロテアーゼ耐性なドメインとそのN端側約60残基のややプロテアーゼ耐性の低いドメインのふたつのドメインから構成されていると考えられた。一方コフィリンでもトリプシンによる分解が最も有効ではあったが、安定な分解断片としては1種類しか生じなかった。現在コフィリンの切断部位の特定を行なっており、今後ドメイン構成の推定を行なってデストリンと比較する。
アメリカ産業科教育協会による技術教育のカリキュラム開発に関する教育実践史研究

本研究は,アメリカ産業科教育協会による技術教育のためのカリキュラム開発実践の初発の到達点とみられるA Curriculum to Reflect Technology (1947)の成立過程とその内容的特質を解明した。分析の結果,1A Curriculum to Reflect Technology (1947)の作成を主導したW.E.ウォーナーは,社会経済における技術を知的に評価・判断できる消費者の育成を課題とし,2その課題を達成するために,産業科で対象とすべき技術を,現実の技術のあり様から,製造,建設,動力,輸送,通信からなる新たな5単元構成を提起するに至った経緯が明らかとなった。2015年度の研究課題は,アメリカ産業科教育協会による教育研究活動の全体像を,文献調査によってとらえることであった。具体的な研究成果は,以下の通りである。1.アメリカ産業科教育協会による教育研究活動に関する資料の収集2.アメリカ産業科教育協会の設立と初期の教育研究活動の分析アメリカ産業科教育協会の設立経緯については,イプシロン・パイ・タウ(ΕΠΤ)と称するフラタニティの教育研究活動を基盤とし,かつ,このフラタニティの10周年記念大会を契機として1939年に設立された経緯が明らかとなった。このイプシロン・パイ・タウとは,技術教育の発展とそれを担う指導者の育成をめざし,1929年にオハイオ州立大学に設立された技術教育分野の専門的な自治組織であった。これらの分析結果は,「アメリカ産業科教育協会の設立に果たしたイプシロン・パイ・タウの役割」としてまとめ,学会誌へ投稿中である。平成28年度の研究計画は,1アメリカ産業科教育協会の教育研究活動に関する資料の補完的収集,2アメリカ産業科教育協会による技術教育のためのカリキュラム開発実践の到達点とみられるA Curriculum to Reflect Technology(1947)の成立過程と内容的特質の分析,の2点である。1アメリカ産業科教育協会の教育研究活動に関する資料の補完的収集分析の結果,1A Curriculum to Reflect Technology(1947)の作成を主導したW.E.ウォーナーは,作業分析(trade and job analysis)に基づくそれまでの産業科カリキュラムのあり方を批判し,社会経済における技術を知的に評価・判断できる消費者の育成を課題として掲げ,2その課題を達成するために,産業科で対象とすべき技術を,現実の技術のあり様から,生産技術とそれを支える技術の総体としてとらえ,3その帰結として,A Curriculum to Reflect Technology(1947)において,製造,建設,動力,輸送,通信からなる新奇的な5単元構成を提起するに至った,という経緯が明らかとなった。これらの成果は,現在,学会誌へ論文投稿中である。2016年10月から取得できたサバティカル研修によって米国で研究活動するができ,資料収集や分析作業など,予定以上に研究を推進することができた。平成29年度の研究計画は,これまでの研究成果を総合し,アメリカ産業科教育協会による技術教育のためのカリキュラム開発実践とその技術教育史的意義をまとめることであった。また,国際的な研究会を組織し,研究成果を検証するとともに,今後の研究課題を設定することを課題とした。研究の結果,アメリカ産業科教育協会による技術教育のためのカリキュラム開発実践とその技術教育史的意義として,1A Curriculum to Reflect Technology(1947)の作成を主導したW.E.ウォーナーは,作業分析に基づくそれまでの産業科カリキュラムのあり方を批判し,社会経済における技術を知的に評価・判断できる消費者の育成を課題とし,2その課題を達成するために,産業科で対象とすべき技術を,現実の技術のあり様から,生産技術とそれを支える技術の総体としてとらえ,3その帰結として,A Curriculum to Reflect Technology(1947)において,製造,建設,動力,輸送,通信からなる新規的な5単元構成を提起するに至った点を明らかにし,それらを論文としてまとめることができた。この論文の検討会を,2017年7月にEastern Michigan Universityで,P.L.Cardon教授をはじめ米国研究者と開催することができた。その結果,アメリカ産業科教育協会による技術教育のためのカリキュラム開発実践が,米国カリキュラム実践史における前史として重要な位置を占めること,これらを担ってきた主体形成の解明が今後の課題となるなど,貴重な指摘を得ることができた。こうした検討会の指摘を参考に,平成30年度(2018年度)基盤研究(B)(一般)に,研究課題名「現代米国における技術教育カリキュラム開発とその主体形成に関する教育実践史研究」で申請することができた。2016年10月から2017年7月まで,所属機関にてサバティカル研修の許可を得ることができた。このサバティカル研修を利用して,アメリカ合衆国での現地調査ならびに研究活動に専念する。平成29年度は,研究計画の最終年度となるので,研究の成果を学術論文としてアウトプットする作業に集中する。
卵子の染色体異常と不妊に関する研究

哺乳動物の減数分裂期の染色体動態の解明は不妊の原因究明や胎児の染色体異常において重要な課題であり、ヒトの不妊症の診断及び治療への発展が期待できる。申請者は、ヒストンH2AX遺伝子がDNA損傷の修復に関与することを明らかにした。このようなDNA損傷による不妊を解析するために、マウスの受精卵にX線を照射し初期発生を解析した。さらに、ヒストンH2AX遺伝子のノックアウトマウスを作製し、DNA損傷後の影響を解析した。哺乳動物の減数分裂期の染色体動態の解明は、不妊の原因究明や胎児の染色体異常において重要な課題であり、ヒトの不妊症の診断及び治療への発展が期待できる。我々は既にSgo1, Sgo2遺伝子の欠損マウスは胚性致死になることを示した。これは、染色体分離に異常を起こした受精卵では発生ができないからと考えられる。また、RNAiによりSgo2遺伝子の抑制した細胞では染色体の未成熟な解離と分裂期前の分離が起こることから、Sgo2タンパクの量的な不足が染色体分配の異常の度合いに影響することが示唆される。これらのことから、卵原細胞の染色体への分配の役割をマウス個体レベルで解析するために、Sgo1, Sgo2遺伝子ノックダウンマウスを作製するべく、ES細胞にジーンターゲッティングを行っている。また、受精卵にX線、Feイオン線を照射し初期発生を解析すると、線量の増加に伴い、桑実胚での発生停止や異常な形態の胚が増加した。このような胚における染色体の分離異常や修復遺伝子の動態を解析中である。さらに、妊娠マウスに放射線照射し、初期胚の染色体分配の異常と発生への影響を解析中である。次に、種々の修復関連遺伝子を発現抑制することにより、卵原細胞で修復しきれなかったDNA損傷が染色体の構造異常の原因となり、卵子への発育、受精能、着床にどのような影響を及ぼすのかを解析する。このために、DNA二重鎖切断付近に結合するヒストンH2AX遺伝子のノックアウトマウスを作製した。今後、H2AX欠損胚を用いてDNA損傷後の染色体分配や染色体構造異常を解析し、発生への影響を解明する。我々は既に減数分裂における染色体分離に関する遺伝子の欠損マウスは胚性致死になることを示した。さらに、我々は、マウス胚性がん細胞を用いて、テトラサイクリンによるTet-offシステムを用いたヒストンH2AX遺伝子の発現抑制系を確立した。ヒストンH2AX遺伝子の発現を抑制したところ、細胞の放射線感受性が高くなることから、ヒストンH2AX遺伝子がDNA損傷の修復に関与することを明らかにした。このことから、DNA損傷と修復遺伝子の関連による不妊を解析するために、マウスの受精卵にX線を照射し初期発生を解析した。その結果、X線の線量の増加に伴い、桑実胚での発生停止や異常な形態の胚が増加し、死に至るものもみられた。さらに、このような胚における修復関連遺伝子の動態を免疫染色により解析した。また、修復関連遺伝子を発現抑制することにより、修復しきれなかったDNA損傷が染色体の構造異常の原因となり、卵子への発育、受精能、着床にどのような影響を及ぼすのかを解析するために、DNA二重鎖切断付近に結合するヒストンH2AX遺伝子のノックアウトマウスを作製した。このヒストンH2AX遺伝子のノックアウトマウスを用いてDNA損傷後の影響を解析した。
ドナー移植コーディネーターの役割検討のための調査

1997年「臓器の移植に関する法律」(以下、臓器移植法とする)が施行され、専門的立場から移植医療に関する普及啓発活動や臓器提供発生時には関係者間の連絡調整を行う臓器移植連絡調整者(以下、移植コーディネーターとする)が設置された。現在は社団法人日本臓器移植ネットワーク(以下、ネットワークとする)および各都道府県に属し約70人が活動している。移植コーディネーターの実際の業務経験と地域(都道府県)の状況を明らかにすることにより、今後の我国の移植コーディネーターの役割や活動について再考し、専門職としての身分や資格について検討するために、全国でネットワークと都道府県に所属する「移植コーディネーターとして活動している者」(以下、現職コーディネーターとする)および「過去に移植コーディネーターとしての活動経験のある者」(前コーディネーター)、「都道府県の臓器移植事業担当者」を対象とし、移植コーディネーターの実際の業務経験と地域(都道府県)を対象に自記式質問紙調査を行った。調査から臓器移植事業の事業評価をしている都道府県はほとんどみられないこと、現職コーディネーター自身も給与等の待遇に反映されるような業務評価を受けていなかった。また前コーディネーターが辞したのは身分や雇用が安定していないことが主な理由としてあげられた。研究目的: 1997年に「臓器移植法」が施行されたが、世界的な臓器提供者数の不足や移植待機患者数の増加など移植医療を取り巻く環境は明るくない。移植医療の普及啓発や実際の臓器提供発生時において活動してきたドナー移植コーディネーターは、移植医療の足元を支えてきたと考えられるが、その活動や役割を医療従事者がどのように認識しているのか調査は行われていない。本研究では移植医療の向上を担う専門職としてのドナー移植コーディネーターの役割とは何かを考え検討することを目的とする。20年度に実施した具体的内容:平成20年度は、専門知識提供者である添田英津子氏にはレシピエント移植コーディネーターの立場として、鳴海俊治氏には移植外科医の立場として、移植医療の実態と意識を把握するために面接調査に赴き、それらの内容を質問紙に反映させることとした。内容を検討した結果、ドナー移植コーディネーターと臨床の医師や看護師、コメディカルとの情報を活発に交換することやドナー管理についての補助、病院のニーズに応じた移植医療に対する専門的な教育などドナー移植コーディネーターの役割に多くを期待していたが、実際はドナー移植コーディネーターの人手不足や、期待する役割を移植医が担っている現状が明らかになった。今後、臓器提供者側の救急医へも面接調査を行い実態や現状を明らかにし、質問紙の調査内容に反映させていくこととした。研究目的:1997年に「臓器移植法」が施行されたが、世界的な臓器提供者数の不足や移植待機患者数の増加など移植医療を取り巻く環境は明るくない。21年度に実施した具体的内容:全国でネットワークと都道府県に所属する『移植コーディネーターとして活動している者』、および『過去に移植コーディネーターとしての活動経験のある者」、『都道府県の臓器移植事業担当者』を対象とした自記式質問紙調査を作成した。また、『過去に移植コーディネーターとして活動経験のある者』については研究者の知人を介したネットワークサンプリングで募り、電話または直接依頼を行い、調査協力を依頼した。移植コーディネーターへの調査内容は(1)現在の状況(基本属性、所属、職業経験、職業継続意思の有無と理由、所属組織からの支援状況など)(2)移植コーディネーター業務について(臓器提供発生時の経験など)とし、都道府県の臓器移植事業担当者へは、(1)臓器移植対策に関する取り組み(予算計上してある事業内容の詳細、事業評価方法など)(2)移植コーディネーターについて(雇用形態、採用基準、移植コーディネーターへの組織としての支援状況、将来の移植コーディネーターに関する方策など)とした。調査用紙は現在回収中である。
<結果志向><過程志向>を再考する-言語・認知・文化的構築物の相同性を求めて-

本研究の目的は、「英語は結果を重視」し「日本語は過程を重視」するという傾向を再検証することであった。言語構造の様々なレベル(語・句・文・談話)および言語以外の文化的構築物の具体的な事例を考察し、主に語彙レベルで論じられることが多かった英語と日本語の「結果志向」「過程志向」をより包括的に検証した。いずれのレベルにおいても、従来の見解を支持する結果となったが、語彙レベルにおいては、「結果」「過程」の解釈に揺れが見られる事例も散見され、メトニミ的解釈に説明を求めることが妥当であるとの結論に至った。本研究は、これまで指摘されてきている「英語は結果を重視」し「日本語は過程を重視」するという傾向を、言語構造の様々なレベル(語・句・文・談話・文化コミュニケーションの各レベル)で再考察し、英語と日本語の言語構造の背後にある思考体系を明らかにすることを目的とする。本研究は、これまで指摘されてきている英語の「結果志向」と日本語の「過程志向」という傾向性を、言語構造の様々なレベルで再考察し、英語と日本語の言語構造の背後にある思考体系を明らかにすることを目的としている。平成19年度は、「結果志向」と「過程志向」という思考パターンを認知の傾向性という観点から捉え直し、主に動詞の意味構造で論じられることが多かった英語と日本語の「結果志向」「過程志向」をより包括的に検証するため以下の研究を遂行した。1.形態素における英語の「結果志向」と日本語の「過程志向」2.語における英語の「結果志向」と日本語の「過程志向」3.句における英語の「結果志向」と日本語の「過程志向」4.文における英語の「結果志向」と日本語の「過程志向」5.談話における英語の「結果志向」と日本語の「過程志向」言語と思考の関係について、従来の言語相対論では、「ある思考が存在するのはこのような言語表現が存在するからである」「ある言語表現が存在するのはこのような思考が存在するからである」という両者を行ったり来たりする循環論法に陥ることが多く、その全体像を的確に捉えることは難しかった。ところが、認知言語学の興隆により、言語は<人間>の認知的な営みの産物であるということが明らかとなり、無数に存在する言語以外の文化的構築物(例えば「絵画」「庭園」「家屋」「法制度」「スポーツ」など)と言語および思考の相同性を丹念に検証することでより実証性の高い研究を推進することが可能となったのである。本研究で設定した各言語レベルでも、英語は「結果志向」であり日本語は「過程志向」であるということが実証され、言語内の各レベルが相同関係にあることが確認された。これにより、これまで断片的にしか論じられてこなかった志向性の顕在に関する議論に対し、志向性は各言語レベルを横断して一貫して観察されるという新たな論点を提供した。平成20年度は「有界性と無界性」「好まれる事態把握」に焦点を当て、「結果志向」と「過程志向」という思考パターンを認知の傾向性という観点から捉え直し、主に動詞の意味構造で論じられることが多かった英語と日本語の「結果志向」「過程志向」をより包括的に検証した(語・句・文・談話・文化コミュニケーションの各レベル)。言語と思考の関係について、従来の言語相対論では、「ある思考が存在するのはこのような言語表現が存在するからである」「ある言語表現が存在するのはこのような思考が存在するからである」という両者を行ったり来たりする循環論法に陥ることが多く、その全体像を的確に捉えることは難しかった。ところが、認知言語学の興隆により、言語はく人間〉の認知的な営みの産物であるということが明らかとなり、無数に存在する言語以外の文化的構築物(例えば「絵画」「庭園」「家屋」「法制度」「スポーツ」など)と言語および思考の相同性を丹念に検証することでより実証性の高い研究を推進することが可能となったのである。本研究で設定した各言語レベルでも、「好まれる事態把握」に基づく有界的あるいは無界的な認知が、それぞれ英語を「結果志向」として、日本語を「過程志向」として特徴付けていることを実証した。

平成21年度は「志向性と事態把握」に焦点を当て、「結果志向」と「過程志向」という思考パターンを「好まれる事態把握」、すなわち言語化以前に状況を認知する方略の傾向性という観点から捉え直し、主に動詞の意味構造で論じられることが多かった英語と日本語の「結果志向」「過程志向」を語・句・文・談話・文化コミュニケーションの各レベルからより包括的に検証した。ある言語が特定の志向性を持っていると結論付けるには、断片的な議論だけでは不十分であり、様々な言語現象に共通して確認される傾向性を実証する必要があると思われる。言い換えると、ある言語の様々なレベルで他の言語とは異なる特質が一貫して観察されるということは、それを動機付けている何らかの根本的な思考パターンが存在していることを強く示唆するものであるということである。英語は事態を外からの視点で捉える「客観的把握」を、日本語は事態を体験的に捉える「主観的把握」を基盤とした状況認知を行う傾向が強いことは指摘されてきた事実である。それがそれぞれ「結果志向」「過程志向」とどのように関わっているのかという問題を明らかにすることは本研究の大きなテーマであるが、そこには「有界性」「無界性」という事態把握を動機付ける概念が深く関与していることを各レベルの議論から導き出した。これまで断片的にしか論じられてこなかった志向性の顕在に関する議論に対し、志向性は各言語レベルを横断して一貫して観察されうるという新たな論点を提供するとともに、各言語の「好まれる言い廻し」(Fashions of speaking)を生み出す「事態把握の仕方」を実証的に論じた。本研究は、「言語構造の様々なレベル(形態素、語彙、構文、談話)間の相同性」「言語と言語以外の文化的構築物との相同性」に着目し、池上(1980)以降主に語彙レベルで議論されてきた「英語は結果を重視」し「日本語は過程を重視」するという傾向を認知言語学的に分析することを目的としている。平成23年度は、前年度のテーマ「一見すると英語と日本語それぞれの志向性を逸脱するような例」に継続的に取り組むとともに、「言語の志向性と好まれる視点」という観点からも研究を行った。具体的な成果は以下の通りである。1.言語の志向性の説明として、「主観的把握」と「客観的把握」という言語ごとに異なる(と想定される)「好まれる事態把握」が持ちだされることが多いが、(滋賀大学経済学部・出原健一准教授との共同研究により)マンガ学における視点論を言語研究に援用し、「主観的把握」と「客観的把握」の精緻化を行った。2.「新聞報道における言語使用と視点」という観点から、英語と日本語の無生物主語構文を再考した。日本語においては、無生物主語構文は好まれない表現方法であるとされてきたが、特定のジャンルにおいては多用されることを例証した。3.ある行為を表す動詞が、意図された結果の達成までその意味範囲に含んでいるかいないかという「語彙的アスペクト」の諸問題に関して、英語と日本語の例外的に思われる用例を検討した。主体のダイナミックな認知プロセス、とりわけ、視点化と参照点構造に基づくメトニミという観点から分析する方法の妥当性を例証した。4.英語の「結果志向」と日本語の「過程志向」を、それぞれ有界性と無界性という特徴から検討し、構文レベル(移動表現)・談話レベル(物語・新聞報道)・言語以外の文化的構築物レベル(映画・広告)で志向性の確認を行った。
外発的動機づけが内発的動機づけを導く過程

これまで、動機づけの研究分野では外発的動機づけと内発的動機づけは対立する概念として扱われることが多かった。また、両者の関係に注目したいくつかの研究も認知的評価理論にみられるように外発動機づけの内発的動機づけへの妨害的効果が強調されてきた。しかし、子どもたちについての日常的観察からもわかるように先生や両親からの賞賛や賞品の授与、あるいはきびしい競争に勝ち抜くといった類の外発的動機づけは子どもたちのコンピテンスを高場させる面もあわせもっているように思われる。すなわち、外発的動機づけ→コンピランスあるいは自信の高まり→内発的動機づけの形成というル-トも考えられる。教育的視点からはこの過程にもっと注目して、どのような場合に内発的動機づけが生起するのか明らかにする必要がある。そこで、次のような研究が実施され、一定の結果をえた。(1)技能学習(ピアノ,習字,珠算,水泳などの学習)過程の検討:技能学習の初期、中期、終期での内発的動機づけや外発的動機づけについて大学生を対象にして回顧させるやり方で質問紙法により検討した。結果としては練習初期の外発的動機づけとその後の内発的動機づけとの間に正の関係が認められた。(2)幼児の課題遂行における外的報酬の効果の検討:個別実験的方法により検討した。この結果、幼児が課題遂行に成功した場合、言語的賞賛だけでなく、外的報酬も与えることが内発的動機づけの高さの指標である課題へのPersistenceを高め挑戦的な課題選択に関係することが明らかにされた。(3)教室場面での教師の子どもに対する動機づけ:小学校教師を対象にして1時間程度の面接を実施し、子どもに対する動機づけの実態や信念を尋ねた。教師の大半は小学校の低学年では賞賛競争,賞品といった外発的動機づけが子どもの内発的動機づけを形成するのに意味があるとみていた。
量子ナノ構造中のサブバンド間遷移を利用したテラヘルツ領域光デバイスに関する研究

今年度は以下の2点について研究をすすめた。1.半導体超格子中のミニバンド間ジナートンネル効果とテラヘルツゲインへの影響GaAs/AlGaAs超格子構造について、電気光学(EO)サンプリング法を用いた時間分解テラヘルツ(THz)-EO分光法により、ブロッホ振動電子のダイナミクスを調べた。第1および第2ミニバンドの間隔(ミニギャップ)の狭い試料では、ある印加電界を超えるとブロッホ振動電子がこの2つのミニバンド間でトンネル(ミニバンド間ジナートンネル効果)を起こす。しかし、ジナートンネルが起きる電界以上でも1THz以上の利得帯域が得られることが分かった。さらに、ジナートンネル領域では、微分抵抗のDC成分が正になっていることが確認され、ミニバンド間ジナートンネル効果を用いることにより、高電界ドメインを回避しつつ利得を実現できる、すなわち超格子構造のテラヘルツ発振器・増幅器への応用可能性を示すことができた。量子カスケード構造を用いたテラヘルツ帯光源をウェハの作製から特性評価まで一貫して行った。分子線エピタキシー法により作製したGaAs/AlGaAs系phonon-depopulation型量子カスケード構造についてX線回折法を用いて結晶構造評価を行った結果、急峻な界面が得られていることが分かった。さらに、レーザ素子を作製して発光特性を評価したところ、国内初のテラヘルツ帯レーザ発振(ピーク周波数3.4THz)を得ることができた。また、量子カスケード構造の周期数を増したものについては、パルス駆動ながら25mW以上の出力を得ることができ、また最高動作温度も120K以上になることが分かった。今年度は以下の2点について研究をすすめてきた。[1]半導体超格子中のブロッホ振動電子による利得の直接観測とその発生機構の解明GaAs/AlGaAs超格子構造について、電気光学(EO)サンプリング法を用いた時間分解テラヘルツ(THz)-EO分光法により、ブロッホ振動の利得の有無について調べた。試料より発生するTHz電磁波が、超格子中を運動するブロッホ振動電子の加速度に対応するため、放射電磁波のフーリエスペクトルがブロッホ振動電子の複素伝導率スペクトルを表すことがわかった。そこで、このスペクトル解析を用いて、伝導率スペクトルの実部が、ブロッホ周波数以下では負になり、それ以上では正になること、すなわちブロッホ周波数以下で外部電磁波に対し利得を有することを、直接的に示すことができた。これにより、30年来議論され続けてきた超格子構造の発振器・増幅器への応用可能性に対する重要な知見を得ることが出来た。[2]GaAs/AlGaAs系量子カスケードレーザの作製・評価技術の立ち上げ量子カスケード構造を用いたTHz帯光源に向けて、まず最初にデバイスとして実績のある10μm帯の量子カスケードレーザ(QCL)を作製し、QCLの結晶成長技術、プロセス技術、そして評価技術の立ち上げを行った。着目した材料系は、GaAs/AlGaAs系化合物半導体であり、X線回折法を用いて結晶成長条件の最適化を行った。さらに、最適な性能を発揮されるようプロセスの検討を行った。そして、作製したQCL素子に対する評価系の立ち上げを行った。ここで注意した点は、今後THz帯QCLに移行した際の測定系の整合性であり、その結果、分散系ではなく反射系の光学素子を基本とした測定系を採用した。このような系で評価した結果、レーザ発振を確認することが出来た。発振波長は約8μmと設計値(約9μm)と若干短いものの、閾値電流・発光強度ともに他グループの10μm帯QCLと比較して遜色のない特性を得ることができた。ここで得られた知見をもとに、現在作製が困難とされているTHz帯QCLの実現と高性能化を行ってゆく。