hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
多機能リアーゼの高度機能特化とLードーパ生産の新展開

チロシンフェノールリアーゼは,パーキンソン氏病の治療薬であるL-ドーパの合成を担う産業上重要な酵素である。本酵素の生理的役割はチロシンの分解であるため,その逆反応を利用するL-ドーパ合成には大きな困難が伴っており,その効率化が望まれている。そこで本研究は,「酵素の改変技術を,加水分解酵素や転移酵素のみならず,リアーゼにも適用する」という理念のもと,チロシンフェノールリアーゼ(TPL)を合目的に機能特化してL-ドーパ生産に結びつけるとともに,その反応機構の詳細を理解することを目的とした。合成反応に特化した変異型TPLのスクリーニング手法として,大腸菌のチロシン要求性株に変異型tpl遺伝子を導入し,フェノールを含む最少培地上で早く生育するものを選抜するという方法を開発した。得られる変異株中では,合成反応効率が高くなっていることが期待された。スクリーニングの結果得られた変異体中のtpl遺伝子を解析したところ,ORF内ではなくプロモーター部位に変異が集中していた。現在,変異型功tpl遺伝子を使用したL-ドーパ生産の効率化に取り組んでいる。また,ランダム変異を導入したプラスミドライブラリーを効率的に作製する目的で,新規な変異導入法を開発した。本法は,通常のエラープローンPCR法とは違い,(1)変異の蓄積がない,また(2)ライゲーションの必要がないという点で優れた手法である。現在,本手法を利用した変異体ライブラリーを作製して,再度スクリーニングを試みている。チロシンフェノールリアーゼはパーキンソン氏病の治療薬L-ドーパの合成を担う産業上重要な酵素である。本研究では効率的なL-ドーパ合成を目指して、「酵素の改変技術を、加水分解酵素や転移酵素のみならず、リアーゼにも適用する」という理念のもと、チロシンフェノールリアーゼ(TPL)を合目的に機能特化してL-ドーパ生産に結びつけるとともに、その反応機構の詳細を理解することを目的とした。大腸菌のチロシン要求性株にチロシンフェノールリアーゼ遺伝子を導入すると、フェノールを含む最少培地上で生育可能となった。このことは、細胞内でフェノールとピルビン酸とアンモニアからチロシンが合成されていることを示している。そこで、本遺伝子の変異ライブラリーを作製し、同培地にて培養して生育速度の上昇したものをスクリーニングした結果、別々のライブラリーより12株を選抜することができた。それらの株からプラスミドを抽出して塩基配列を決定したところ、チロシンフェノールリアーゼ遺伝子のプロモーター部位に変異が導入されていた。つまり、チロシンフェノールリアーゼの発現レベルが上昇したことによって細胞内でのチロシン合成速度が早くなっため、生育速度が上昇したことが考えられた。本研究では、酵素遺伝子そのものへの変異導入が目的であるため、これらの変異は適しておらず、ライブラリーの作製法に変更を加えなければならない。
免疫治療時代の転移性尿路上皮癌におけるバイオマーカーの探索

ペムブロリズマブが転移性尿路上皮癌の治療として有効性が認められている。しかしながら、約半数以上の患者では無効であることから、各症例の治療に対する抵抗性・感受性を推定し患者毎に適切な治療法の選択を可能にすることが期待される。申請者は1DNAミスマッチ修復に伴なうマイクロサテライト不安定性ならびに2腫瘍微小環境における免疫抑制状態に着目しこれらと尿路上皮癌の関連を解明することで免疫治療時代の新たなバイオマーカーの探索をすることが本研究の目的である。本研究の遂行により免疫チェックポイント阻害剤治療が行われている肺癌や皮膚癌などの他領域の腫瘍に対しても有用性を期待することが出来る。
間欠型ＢＩＳＴシステムを用いたＡＭＳシステムＬＳＩの高信頼化

アナログ回路を混載したシステムLSIのアナログ回路部分の故障検出をLSIの製造工程からシステムの動作時までいつでも行うことの出来る機構の開発を目的として研究を行った。本研究ではアナログ混載システムLSIで多用される基準電源回路とΔΣ変調器をモチーフとし、回路のインパルス応答に基づいた回路素子の開放/短絡などの致命的故障を検出できる故障検出システムの開発を行い、回路シミュレーションと実チップによる試作/測定の結果、回路素子の開放/短絡については8695%の検出が出来ることを確認した。また、カオス発振回路をテスト入力することで、回路素子の定数故障(パラメトリック故障)を検出できる見込みが立った。本研究はAMS(Analog-Mixed Signal)システムLSIの高信頼化を目的としたアナログ回路の故障検出をシステムの動作中にも行える機構の開発を主たる目的としている。この機構はAMSシステムがデジタル/アナログ両方の回路を組み合わせて使える利点を利用して、検査対象となるアナログ回路の動作を必要としない時間帯を利用して、テストを進めることでシステムの動作状態での動作異常の検出を行うことのできるシステムを提案し、LSI化しその有効性を実証することを目標としている。平成26年度には、モチーフとなる基準電流/電圧発生回路について,テスト信号発生回路,動作状態を監視するプローブ回路とその出力から動作異常を検出する故障検出回路を設計し、故障を組み込んだ状態の回路についてシミュレーションにより実際に動作異常を検出することができるかを確認した。また、増幅回路の故障検出にして、回路の帰還回路を変更しカオス発振器とすることで、従来のオープン・ショート故障だけでなくパラメータ故障も検出できる新たな手法を考案し、モチーフとなるオペアンプについて、テスト信号発生回路,動作状態を監視するプローブ回路とその出力から動作異常を検出する故障検出回路を設計し、故障を組み込んだ状態の回路についてシミュレーションにより実際に動作異常を検出することができるかを確認した。上記のテスト手法の内、カオス発振を利用した手法は、これまで開発してきたインパルス応答による故障検出の手法と比べるとオープン・ショート故障だけでなくパラメータ故障も検出できるので応用範囲が広いが、まだ、LSI化した場合の検証が不十分であり、今後の研究が必要である。以上の研究結果については、国際学会での発表が3件ある。本研究はAMS(Analog Mixed Signal)システムLSIの高信頼化を目的としたアナログ回路の故障検出をシステムの動作中にも行える機構の開発を種鶴目的としている。この機構はAMSシステムがデジタル/アナログ両方の回路を組み合わせて使える利点を利用して、検査対象となるアナログ回路の動作を必要としない時間を利用してテストを進めることで、システムの動作状態での動作以上の検出を行うことができるシステムを提案し、LSI化を行い、その有効性を実証することを目標としている。平成27年度には、基準電源回路のカタストロフィック故障を検出するための回路に関してLSI化の検討とΔΣ変調器でのカオス発振に基づいたパラメータ故障の検出手法に関しての回路シミュレーションとLSI化による動作確認を行った。基準電源については回路自体の不具合により動作確認には至らなかったが、ΔΣ変調器に関しては積分器に用いられている抵抗、キャパシタについてパラメータ故障を検出できることが確認できた。上記のテスト手法のなかで、カオス発振を利用した手法は、これまで開発してきたインパルス応答による故障検出手法と比べると、パラメータ故障も検出できるので応用範囲が広いが、LSI化した場合の検証が不十分であり、今後の研究が必要である。以上の研究結果については、国際学会での発表が2件ある。計画では基準電流/電圧発生回路については実チップでの実証を行う予定であったが、LSIのパラメータバラツキの影響で実チップでの確認はまだできていない。パラメータバラツキに強い回路の設計は終了しているの、平成28年度に確認を行う予定である。カオス発振によるパラメータ故障の検出は実チップでの検証を行ったが、アナログ回路によるカオス発振回路の特性に実質的な再現性がない可能性があり、この点を平成28年度に検討を行う予定である。アナログ回路を混載したシステムLSIのアナログ回路部分の故障検出をLSIの製造工程からシステムの動作時までいつでも行うことの出来る機構の開発を主たる目的として研究を行った。本研究ではアナログ混載システムLSIで多用される各種回路から基準電源回路とΔΣ変調器をモチーフとし、回路のインパルス応答に基づいた回路素子の開放/短絡などの致命的故障(カタストロフィック故障)を検出できる故障検出システムの開発を行い、回路シミュレーションと実チップによる試作/測定の結果、回路素子の開放/短絡については8695%の検出が出来ることを確認した。また、回路に付加回路を追加してカオス発振回路を構成することで、回路素子の定数故障(パラメトリック故障)を検出できる見込みが立った。また、カオス発振回路をクロック信号信号源とすることで、ΔΣ変調器のパラメータ故障の検出が可能となった。平成28年度には、ΔΣ変調器をカオス発振器により生成した疑似乱数であるクロック信号により駆動することでパラメトリック故障の検出が可能となる回路構成に関しての実験を行った。この回路構成は2次ΔΣ変調器の2つの積分器の出力を比較し、その値に差がある場合にはどちらかの回路に故障が存在することを利用したもでの有り、対応出来る回路には制限がある。しかしながら、従来と比べて極めて簡単な回路でパラメトリック故障の検出が行えた。

本研究ではアナログ混載システムLSIで多用される基準電源回路とΔΣ変調器をモチーフとし、回路のインパルス応答に基づいた回路素子の開放/短絡などの致命的故障を検出できる故障検出システムの開発を行い、回路シミュレーションと実チップによる試作/測定の結果、回路素子の開放/短絡については8695%の検出が出来ることを確認した。また、カオス発振回路をテスト入力することで、回路素子の定数故障(パラメトリック故障)を検出できる見込みが立った。計画では基準電流/電圧発生回路については実チップによる実証まで行う予定であった。回路のシミュレーションは修了したが、実チップでの確認はまだ出来ていない。カオス発振によるパラメータ故障の検出は当初の計画には無いものであり、現状では回路シミュレーションでの検証にとどまっている。平成27年度の研究成果を踏まえて、基準電流/電圧発生回路の故障検出に関しては実チップでの実証を行い有効性を確認する予定である。カオス発振を利用したパラメータ故障の検出に関しては、応用範囲の拡大と、実チップでの確認を行う予定である。また、発振回路の特性の再現性に関しても検討を行う予定である。システムLSI設計LSI設計支援系平成26年度の研究成果を踏まえて、基準電流/電圧発生回路の故障検出に関しては実チップによる実証を行い、また、新たな手法であるカオス発振器によるパラメータ故障の検出に関しては、応用範囲の拡大と実チップによる実証を行う。さらに、BISTシステム全体構成の検討を行う。
キスゲ属における花時計遺伝子の進化過程の解明

キスゲ属の近縁種、ハマカンゾウとキスゲの花形質は、特定の送粉者の活動時間・視覚・嗅覚に、開花時間・花色・花香が協調的に適応したと考えられる。特に、開花時間は生殖隔離に関わる重要な形質である。送粉適応した花形質が、ハマカンゾウのような昼咲きのアゲハチョウ媒の状態からキスゲの夜咲きのスズメガ媒の状態へと進化した過程を解明するために、本研究では、RNA-seq解析を行い、ハマカンゾウとキスゲの開花時刻の違いに関与する遺伝子「花時計遺伝子」を特定する。キスゲ属における対照的な開花時間の違いがどのような遺伝子基盤によって進化したのかを解明する。
シグマレセプターを標的とする癌の分子イメージング画像診断剤の開発に関する研究

癌細胞に過剰に発現するシグマレセプターを標的とする癌の核医学分子イメージング診断用放射性薬剤の開発を目指して、新規化合物を合成、評価し、有望な放射性化合物を見出した。これら放射性化合物は、動物実験等において、ターゲットである癌のシグマレセプターに選択的に集積し、癌の良好な画像を得ることができた。また、これら化合物の集積は、癌の悪性度と相関するものであり、新しいメカニズムに基づく画像診断薬剤としてさらなる展開が期待された。シグマレセプターは種々の腫瘍細胞に高濃度に発現し、腫瘍の形成や細胞分裂に大きく関与している。また、シグマレセプター作用薬剤は腫瘍細胞のアポトーシスを誘導し、腫瘍細胞増殖抑制作用を持つことが明らかとなってきた。従って、腫瘍細胞に過剰に発現するシグマレセプターは、これを分子標的とする新たな作用機序を持つ腫瘍の新規治療薬ならびに診断薬開発のターゲットとして有望であると考えられる。新規に合成した化合物のうちDOKとMOHは、腫瘍細胞を用いたインビトロレセプター結合実験において、いずれもo-BONの3倍程度の高いシグマレセプター選択的結合親和性を持つことを見出した。また、これら化合物の癌成長抑制作用を、A-375腫瘍細胞を用いてインビトロ、インビボ双方において検討した。その結果DOKとMOHでは、o-BONと比較して、癌成長抑制作用の増強が確認され、シグマレセプターに対する結合親和性の向上を反映したものと推察された。さらに、これら誘導体による細胞死の様式について検討した結果、これら誘導体の癌成長抑制作用は、アポトーシス誘発によるものであることを確認した。このようにこの2つの新規化合物は、シグマレセプターに対する親和性などの性質においてリード化合物を上回る優れた性質を有するものと期待された。診断薬は、薬理学的活性を持つことに加えて、さらに生体内における動態が重要であり、投与後早期に標的癌組織に集積し、また他の非標的組織から排泄され、良好な癌組織対非標的組織比が得られることが重要である。そこで本年度の研究では、昨年度の成果として得られた新規有望化合物MOH、DOKについて、生体内動態を中心に検討した。これら誘導体を^<125>I標識後、正常マウス及び担癌マウスでの生体内動態を調べた。その結果、新規誘導体の体内動態はリード化合物[^<125>I]σBONと比較して大幅に変化し、肝臓では[^<125>I]MOH、DOKの集積量が顕著に減少した。さらに、標的組織である癌への[^<125>I]MOH、DOKの集積性は[^<125>I]σBONと同等であった。従って、MOH、DOKは、癌集積性を変化させることなく非標的組織への集積性を改善するという所期の目的を達成することができた。MOHについてさらに詳しく検討した結果、[^<125>I]MOHは様々な癌での診断の可能性が認められた。さらに、その集積は癌の増殖能を反映したことから、[^<125>I]MOHは癌悪性度診断の可能性が示された。また、[^<125>I]MOHを用いて比較的良好なオートラジオグラム画像を得ることができた。以上のように、適切な置換基を選択することにより、結合親和性及び組織集積性を制御することができ、新たな放射性薬剤の開発が可能であることを示した。シグマレセプターは、種々の腫瘍細胞に高密度に発現し、腫瘍の形成や細胞分裂に大きく関与している。また、シグマレセプター作用薬剤は、腫瘍細胞のアポトーシスを誘導し、腫瘍細胞増殖抑制作用を持っことが明らかとなってきた。現在、分子イメージング用放射性診断薬剤の標識用放射性同位元素として、F-18, C-11などのポジトロン放出核種、ハロゲン元素であるI-123、金属性放射性核種であるTc-99m, In-111など様々な放射性同位元素が使用されている。これら核種の中で、Tc-99m, In-111などの金属性放射性核種は、物理的特性に優れている上に、臨床の場における繁用性に特に適していることから、これら放射性同位元素標識分子イメージング薬剤の開発が熱望されている。

そこで本年度は、臨床使用に適した金属性放射性同位元素標識分子イメージング薬剤を新たに開発することを計画し、新規化合物のドラッグデザインおよび合成をおこなった。具体的には、これまでに検討してきたリード化合物に、金属性核種であるTc-99mと安定な結合を可能にするキレート形成部位を導入した新規化合物を合成した。このキレート形成部位はMAG3の部分構造と同じW_3S1型配位子構造をもっており、本年度の検討の結果、Tc-99mと安定なキレートを形成してリード化合物を効率よく標識できることを確認した。シグマレセプターは、種々の腫瘍細胞に高密度に発現し、腫瘍の形成や細胞分裂に大きく関与している。また、シグマレセプター作用薬剤は、腫瘍細胞のアポトーシスを誘導し、腫瘍細胞増殖抑制作用を持つことが明らかとなってきた。従って、シグマレセプターは、これを分子標的とする新たな作用機序を持つ腫瘍の新規治療薬ならびに診断薬開発のターゲットとして有望であると考えられる。本年度は、物理的特性が優れている上に、臨床の場における繁用性に特に適している金属性放射性同位元素であるTc-99m標識分子イメージング薬剤の開発を目指して、新規化合物のドラッグデザイン、合成、および実験動物を用いた基礎的検討を実施した。母体リード化合物には、これまで検討してきたo-BONを用い、金属性核種であるTc-99mと安定な結合を可能にするキレート形成部位として、MAG3の部分構造と同じN3S1型配位子構造を採用した。さらに、両者を繋ぐリンカーとしては、C-N-C結合およびC-O-C結合を持つ数種の化合物を新規に合成した。得られた化合物はいずれもTc-99mで効率よく標識できること、また、インビトロおよび実験動物におけるインビボで、Tc-99mが解離することなく安定に結合していることを確認した。新規標識化合物のシグマレセプターに対する結合親和性は、o-BONに比べてC-N-C架橋を持つ化合物は大幅に低下した。一方、C-O-C架橋を持つ化合物の親和性は比較的良好であった。さらに、新規標識化合物は、投与後肝臓等の臓器に多く集積するものの、あらかじめ移植した腫瘍に集積し、画像診断が可能であり、分子イメージング薬剤として有望であることを見出した。
細胞内局在性水チャネルAQP11の2次元結晶化による構造解析

アクアポリンAQPは、水の過機能を担う水チャネルである。最近見つかった哺乳類の水チャネルAQP11は、細胞膜ではなく細胞内膜系に発現しており、AQP11ノックアウトマウスは腎臓の近位尿細管細胞内に肥大した小胞を生じて多嚢胞性腎症を発症して死に至ることから、細胞内オルガネラにおいて重要な機能を担っていると考えられる。我々は過去に、AQP11を脂質膜に再構成したプロテオリポソームを用いた実験によりAQP11が水を透過するという結果を得た。しかし、アフリカツメガエルの卵母細胞を用いた他のグループの実験では、AQP11は水透過性を持たないとする結果が報告されている。リポソーム系では界面活性剤の影響が懸念され、卵母組胞系ではAQP11が細胞膜へ輸送されていない可能性があるというように、それぞれに技術的な問題を抱えていることもあり、AQP11の水透過性については議論が続いている。そこで、界面活性剤の影響の無い測定を行うために、細胞を破砕したベシクルを用いた実験系で水透過能についての測定を行った。まず、速い水透過能を有するAQP1とAQP4を用いて、細胞破砕ベシクルの測定系についての信頼性を評価した。AQP1またはAQP4を含むベシクルは、ネガティブコントロールと比較して20-30倍程度の速い水の透過を示し、AQP1とAQP4の可逆的な阻害剤であることが知られている水銀によって可逆的な水透過の低下が確認され、この実験系の信頼性が確定された。この系を用いてAQP11の水透過活性測定を行ったところ、AQP11を含むベシクルはネガティブコントロールよりも4倍程度速い透過を示した。はた、AQP11が水銀による可逆的な阻害を受けると共に、AQP1やAQP4を含むベシクルよりも水の透過速度は1オーダー遅いことも確認された。さうに、ホモロジーモデリングによって構築したAQP11の構造モデルにおいて、遅い水透過性を持つ水チャネルと類似の分子構造を持つことが見出された。以上の結果から、AQP11は遅い水透過能を有する水チャネルであると結論付けた。1.結晶化条件の検討すでに確立した方法でAQP11を精製し、透析ボタンを使用した透析法によって2次元結晶化作製を試みた。DMPCという脂質を使用した条件のいくつかにおいてシート状のベシクルを確認し、その電子顕微鏡写真のフーリエ変換像のうち数枚において、規則的な要素を示す回折点が弱いながらも見られた。しかしながら、(1)シートごとに回折点のパターン、逆格子のサイズなどがばらついており、均一な試料ではなかった。(2)AQPの結晶構造に特徴的な4回対称性が見られなかった。の二点から、構造解析には適さない条件と判断した。対称性が崩れていることから残留界面活性剤による影響も考えられるため、精製に使用する界面活性剤を含めて再検討する必要がある。2.水透過活性の測定と阻害剤2007年にAQP11が水を通すという結果を示す論文を発表したが、この論文では精製AQP11を再構成したリポソームを用いた。ところが別のグループから、アフリカツメガエルの卵子を用いた実験によりAQP11は水を通さないという結果が発表きれ、学会などで混乱が生じた。そこで、AQP11を強制発現させた細胞を破砕してベシクルを調整し、改めて活性測定を行ったところ、AQP11は水を透過するという結果を得た。また、NPCをNPAに戻した変異体についても透過活性測定を行ったところ、野生型AQP11に比べて低い活性を持つことが分かった。これによりRPAモチーフがNPCとなっていることがAQP11の水透過機能に重要であることが示唆された。AQPファミリーの典型的阻害剤である水銀イオンは、AQP1のCys189に相当する位置にシステイン残基を持たないAQPには効かないという考え方が優勢であったが、これを持たないAQP4が水銀で阻害されるという論文が2008年に発表された。そこで、同じようにシステイン残基を持たないAQP11についても水銀イオンの効果を検討した。その結果、AQP11の水透過活性も水銀イオンによる阻害を受けることが分かった。今後は他の二価カチオンについても効果を検討する予定である。

まず、速い水透過能を有するAQP1とAQP4を用いて、細胞破砕ベシクルの測定系についての信頼性を評価した。AQP1またはAQP4を含むベシクルは、ネガティブコントロールと比較して20-30倍程度の速い水の透過を示し、AQP1とAQP4の可逆的な阻害剤であることが知られている水銀によって可逆的な水透過の低下が確認され、この実験系の信頼性が確定された。この系を用いてAQP11の水透過活性測定を行ったところ、AQP11を含むベシクルはネガティブコントロールよりも4倍程度速い透過を示した。はた、AQP11が水銀による可逆的な阻害を受けると共に、AQP1やAQP4を含むベシクルよりも水の透過速度は1オーダー遅いことも確認された。さうに、ホモロジーモデリングによって構築したAQP11の構造モデルにおいて、遅い水透過性を持つ水チャネルと類似の分子構造を持つことが見出された。以上の結果から、AQP11は遅い水透過能を有する水チャネルであると結論付けた。
チタン合金ならびにニッケル合金の恒温鍜造シミュレーションのための高温試験法の開発

各種耐熱合金は難加工性材料であるので、期待し得る成形技術としては恒温鍛造法が有望である。材料の加工性および加工後の材質をを評価するために新しく高温試験法を開発する必要がある。Ti基耐熱合金の例として、Ti-6%Al-4%V合金線材(直径6mm)を用い、ダイレス引抜き法の手法を採用して高温試験を行った。研究の結果、断面減少率90%までの大変形を任意に与え得ることが確かめられた。ダイレス引抜き法では、試験片の軸方向に温度分布が与えられるが、荷重ー変位ー温度の計測結果を基にして、応力ーひずみ関係を推測することができる。一方、クランクプレスを用いた高温圧縮試験を行い、変形抵抗を測定した。また、高温で引張り試験(ダイレス引抜き)した材料からさらに引張り試験片を採取し、これらについて室温で再び引張り試験を行った。これは従来の高温試験法では試験片が局部収縮を生じ、必ず破断するのに対し、高温試験後に材質評価試験が行い得るという点で画期的なことである。チタン合金の場合、950°C以下の(α+β)領域で変形させると、きわめて微細結晶粒組織となり、材質改善が可能であることが判った。Ni基耐熱合金については試料の入手が困難であること、研究期間に制約のあること等の理由から割あいし、Ti基合金のデータから類推することにした。このようにして収集した基礎的データを有限要素法解析に組み入れ、恒温鍛造シミュレーションについても検討を行った。最適加工条件の把握については、なお検討すべき課題のあることも判った。
騒音の生体の自律神経機構に及ぼす影響に関する研究ー内耳EP電位を指標としてー

雑音信号発生器を用いて,種々の周波数の純音,つまり10K30KHzまでの高周波音域の種々の純音の影響力の程度を種々の音圧で一定時間のどのような組合せが内耳の機序の障害条件になるかをモルモット蝸牛を用いてCM,APおよびEPを測定した。EPについては特にそのLatency,negative potential等の変化を把握した。さらにnegative EPを規定する内耳リンパ液のK^+イオン濃度の変化も電気生理学的方法によって追求した。その結果,CM,AP電位の変化,10K30KHzの種々の騒音暴露条件下において16KHzの被暴が最も影響が大きかった。16KHz以上の周波数の純音被暴ではその影響はかなり小さかった。しかしEP電位の変化(negative potential)をみてみるとどの周波数の場合の被暴でも80dB40hrsの場合にLatencyの遷延傾向,negative potentialの絶対値(mv)の減少がみられた。またsingle barrelガラス管電極(カリウムイオンexchanger封入)により,内リンパのK^+イオン濃度を求めるとコントロ-ルの内リンパのK^+イオンの濃度に対比して約10mM程度の変化が認められた。これらのことはultrasoundによる内耳コルチ器への物理的な影響は16KHzを境界として変化があること,しかしultrasoundが内耳のscala mediaのstriavascularisの血液に対する影響を介するK^+イオンの変動は広範囲の周波数の騒音暴露にみられることは,騒音による聴器への影響には自律神経系への影響が重要な役割を果しているものと考えられた。長年にわたる騒音暴露が,工場作業者に難聴や血圧の上昇等の影響を誘引することはよく知られている。騒音がどのようにしてこれらの原因となるかの機序については種々の説がある。しかし騒音が交感神経緊張を引き起こし,これがため内耳の血行,あるいは全身の血行等に障害を生ずるとする意見は有力である。しからばどのような指標を利用すれば最も的確にその自律神経系への影響を見いだすことが可能であろうか。これには内耳のEndocochlear Potential(EP)の変動を指標にすることが重要であると考えられる。騒音負荷の影響といっても負荷騒音の周波数構成はかなり広い。そこで,平成2年度は主として可聴域限界の10K30KHzの超音波域での影響をEPを指標として追求し,その影響が認められなくなる音圧を周波数別に求めた(暴露時間は一定)。これにより一種の許容水準を求めたことになる。CM,APおよびEPは蝸牛を露出し,differential recordingやscala mediaからの導出した。これには内耳のEndocochlear Potential (EP)の変動を指標にすることが重要であると考えられる。なかでもDifussion Potentialであるnegative Potentialの変動を追求する。そこで、平成3年度は主として可聴域限界の10K30KHzの超音波域での影響をEPを指標として追求し、その影響が認められなくなる音圧を周波数別に求めた(暴露時間は一定)。CMは蝸牛を露出し、differential recording (scala vestibuliとscala tympaniとから)でAPはscala vestibuliから,またEPはscala mediaから導出した。

またEPの変動中でもnegative potentialのそれは内リンパ液中のK^+イオン濃度の変動にもとづくと考えられているので,K^+イオンエクスチェンジャ-溶液を含んだガラス管電極を用いてElectrochemical Potentialを求め,これをK^+濃度の変化を追求する実験を実施した。
iPS細胞由来変異型IDH神経膠腫モデルを用いた腫瘍化機序の解明と新規治療の開発

悪性脳腫瘍の代表である神経膠腫の分子生物学的特性は十分に解明されておらず、そのことが予後不良の一因となっている。変異型IDHは神経膠腫の発生に関与しているが、その機序は十分には解明されていない。本研究ではiPS細胞由来の変異型イソクエン酸デヒドロゲナーゼ(IDH)による腫瘍化モデルを作成し、網羅的遺伝子・代謝解析を行い、腫瘍発生機序を解明する。また、変異型IDHを有する腫瘍モデルと有さないものとで網羅的解析を行い、両者の差異を見出す。更には、得られた結果をもとに、既存の治療法の効果を高める方法の考査と新規治療の開発を行い、今後の臨床応用へとつなげていく。
戦後日本の外交指導者の中ソ関係認識と対中・対ソ外交――1950年代を中心に

本研究の結果、「保守本流」と「反吉田」系の指導者に関して、対米関係のみの狭い視点ではなく、広く米中ソへの対応という視点から、新たな類型化をなしうることを確認した。すなわち「保守本流」は、対米英協調と「親中・反ソ」という日本外交の伝統を重視する「日米中」提携を模索した。「反吉田」系は、米ソ中心の秩序を是認した上で、中ソ双方との関係両立を図る「日米中ソ」協調を追求していた。この二つの系譜が、戦前から冷戦期の長期に渡って継承関係を持っていたこと、そしてどちらが政権を担うかによって、実際の対中・対ソ外交に相違があったことが明らかにした。ほぼ「研究実施計画」に記した通り研究を進めた。国立国会図書館憲政資料室、外務省外交史料館、情報公開法開示文書、米国National Archivesなどの文書館を訪問し、主題に関連する一次史料の収集を進めた。交付申請書「研究の目的」では「1950年代の対中・対ソ外交と指導者の中ソ関係認識を、彼らの戦前以来の経験も視野に入れて検討する」と記した。当初の想定とは一部異なる内容もあるが、概ね、この主旨通りに研究を進めている。本年度の代表的な実績は、特に下記の二つである。いずれも報告論文を提出した口頭報告であり、その後公刊に向けて準備が進んでいる。またいずれも、1950年代末の岸政権に関わる主題を持つものである。2014年9月に英国・ケンブリッジ大学において行った研究報告「椎名悦三郎の外交構想の変遷ー『岸的』路線から現実主義者との共鳴へ」と、2015年3月に中国・華東師範大学において行った報告「日ソ関係のロー・ポリティクスー日ソ通商条約の締結と戦後日ソ関係の始動」である。前者は、戦前から戦後にかけて岸信介と行動を共にし、岸政権期から官房長官、通産相、外相などを務めた椎名の足跡を追いつつ、その外交構想・対外観の変遷を論じたものである。同報告は、日本を含む世界各地の研究者の集まるシンポジウムにおいて行われたもので、有益なコメントを得ることが出来た。この内容は、近く共著書収録論文の形で公刊される予定である。後者は、岸政権期に締結された日ソ通商条約の締結過程を、岸の外交観と結びつけた上で、一次史料に基づいて論じたものである。この報告は、日中共同ワークショップという形で行われ、こちらも大変有意義であった。岸とその周辺の人物について、戦前からの連続性を視野に入れて論じること自体は新しくはないが、彼らに関する実証研究の蓄積は意外なほど弱い。その意味で、これらの研究は重要な学術的貢献となるだろう。本年度は、これまでから引き続き、資料調査を積極的に行った。国内で外務省外交史料館、国立国会図書館などで頻繁に調査を行ったとともに、国外では欧州、特に本研究に関しては英国国立公文書館での一次史料の探索を進めた。2015年8月から10月まで、英国ケンブリッジ大学アジア・中東学部で客員研究員として滞在する機会に恵まれ、この機会に学会・研究会での交流や個人的な接触を通じて、日本およびアジアの近現代史・国際関係に関する多くの研究者とのネットワークを構築することが出来た。活字による業績は、共著による著書、黄自進主編『日本政府的兩岸政策』(中央研究院人文社會科學研究中心、2015年)(担当:神田豊隆(陳進盛・黄自進訳)「『親臺灣派』所推進的對蘇外交:1960年代的日本外交與岸信介、椎名悦三郎及福田赳夫」(161-199頁))である。特に岸信介周辺の政治家に焦点を合わせて、彼らが力を入れた対ソ外交の背景にあった国際政治観を問うたものである。本研究の全体的な枠組に関しては多くの研究者との意見交換も行っており、一定の水準の議論が出来つつあるように感じている。また、本研究の対象時期である1950年代の後半に関しては、岸信介とその周辺の人物を中心に、新たな見解が構築されつつある。他方で、1950年代の前半期に関しては、まだ公表出来る成果を得るには至っていない。今後の課題である。また、米国など、海外資料調査に関して、課題も残っていると言わざるを得ない。本研究は、1960年代を対象にした拙著『冷戦構造の変容と日本の対中外交』(岩波書店、2012年)で提示した分析視角を活用しつつ、1950年代の日本の外交指導者について、その中ソ関係に関する認識を検討するものであった。その際、日本・アメリカ・イギリスなどの外交文書を利用して、高い実証性を有する歴史研究としての水準を満たすことを図ったものである。当初「研究の目的」において、以下のような仮説を提示した。すなわち、戦後日本の政治指導者の間で、いわゆる「保守本流」は、対米英協調と「親中・反ソ」という日本外交の伝統を重視する「日米中」提携を模索した。他方で「反吉田」系は、米ソ中心の秩序を是認した上で、中ソ双方との関係両立を図る「日米中ソ」協調を追求していた。この二つの系譜が、戦前から冷戦期の長期に渡って継承関係を持っており、そしてどちらが政権を担うかによって、実際の対中・対ソ外交に相違があった。

この仮説は、拙著で扱った1960年代に止まらず、本研究が対象とする1950年代においても基本的には当てはめることが可能であることを、本研究を遂行する中で確認した。のみならず本研究では、当初は予定していなかったものの、政治家レベルのみならず、当時の外務省や民間のメディア・論壇に関しても考察の対象を及ぼし、いわゆる「政治外交史」としての狭い視点だけではなく、一定程度当時の社会的文脈にも目を配ったバランスの取れた議論を行うことが出来たものと考えている。本研究の結果、「保守本流」と「反吉田」系の指導者に関して、対米関係のみの狭い視点ではなく、広く米中ソへの対応という視点から、新たな類型化をなしうることを確認した。すなわち「保守本流」は、対米英協調と「親中・反ソ」という日本外交の伝統を重視する「日米中」提携を模索した。「反吉田」系は、米ソ中心の秩序を是認した上で、中ソ双方との関係両立を図る「日米中ソ」協調を追求していた。この二つの系譜が、戦前から冷戦期の長期に渡って継承関係を持っていたこと、そしてどちらが政権を担うかによって、実際の対中・対ソ外交に相違があったことが明らかにした。最も本質的な重要性を持つ資料収集に関しては順調と言って差し支えないだろうが、当初の予定では今年度は岸政権に関する研究は前年に行う予定となっており、公表している成果という点で言えば、やや遅れていると評した方が実態に近い。本研究は2016年度が最終であるが、資料収集を進めつつ、積極的に口頭・活字による発表を続けるという基調はもちろん変わらない。資料収集については、都内の各資料館の他、米国での調査が課題となる。また本年度は、英語圏での共著による著書が公刊される予定である。日本政治外交史基本的には交付申請書に記した通りに今後も進めていく。やはり資料収集が最も重要であり、インタビューなども含め、一次・二次資料を問わずに収集を進める。成果の発表も、国内外を問わずに積極的に行っていく。史料収集に関しては、国立国会図書館憲政資料室、外務省外交史料館、情報公開法開示文書、米国National Archivesなどでの調査を実施出来たことは、計画を十分に満たしたものとは言えないが、大幅な遅れとするほどではないものと判断できる。ただ、成果の公表に関しては、他の研究活動での協力依頼があったことなどにより、概ね計画に記した予定よりも半年ほど遅れている状況である。米国における資料調査を2016年度に先延ばししたことによる。米国・英国での資料調査を行った際に、当初は科研費より支出する予定だったが、学内で支給される研究経費から支出したり、学会に招待される機会を利用することで、支出が減る結果となった。米国における資料調査を行う。当初の研究計画に記した内容を大幅に変更する予定はない。今後も、計画に記した通り、史料収集を進め、成果の公表を行っていく。当初計画に記したスケジュールからの遅れは、出来る限り早期に取り戻すべく努める。米英などでの資料調査は引き続き行う予定であるが、これまでとは異なり、学内予算は大幅に減額される見込みであり、その他の研究費を得る見込みもない。従って、科研費からの支出による資料調査を実施する予定である。本研究は4年間に渡って研究を進めるものであり、本年度はその1年目に当たる。本年度は、所属先から一定の助成を受けることもできた。史料収集に関して、当初1年目の計画として記したもののうち、本年度は一部のものを実施することが出来なかった。2年目においては、それら残された史料収集を行いつつ、当初計画通りの研究を進める。
社会的ケアとしての合理的配慮：市民社会の配慮実践を支える理論とプログラム開発

本研究は、日本の実定法の体系に初めて明文化された「合理的配慮」の概念について、(a)その導入に当たっての理論的・実践的課題を明らかにするとともに、(b)企業等において合理的配慮が有効かつ円滑に運用されるための研修プログラムの内容開発を行った。この成果は、(a)について書籍『合理的配慮』(有斐閣)、(b)について研修教材『障害者と共に働く職場づくり(基礎知識編)』及び『同(ケーススタディ編)』(株式会社富士通ラーニングメディア編)として公表される。ライフスタイルの多様化や少子高齢化の進展に伴い、標準的な身体から外れた人々の生を支える「ケア」への社会的関心が高まっている中、本研究では、主に障害領域で注目を集めている「合理的配慮」概念に焦点を当て、理論的及び実践的な研究を遂行している。具体的な研究課題は、A.合理的配慮の幅広い適用を阻害している要因の分析とその解消の方法に関する研究、B.合理性概念の内実の解明とそれに基づいてなされる配慮の規範的性格付けに関する研究、C.合理的配慮の実施局面における課題の分析とその解決策としての研修プログラムの開発、がその内容である。今年度は、課題Aについて、機能制約を伴わない障害に関わる合理的配慮の提供に関する理論的課題の整理を行ったほか、配慮提供を円滑化するための社会的資源(公的な助成、情報の収集・提供のための機関等)の活用の可能性と必要性について検討を進めた。また課題Bについては、「障害者差別解消法」(2013年6月成立)、「障害者雇用促進法」(2013年6月改正)、「障害者権利条約」(2014年1月批准)の条文やその政府解釈に基づいて合理的配慮概念の内実に関する分析を進め、合理的配慮による変更・調整が求められる範囲の特定に関する知見を整理した。さらに課題Cについては、富士通株式会社及び富士通ラーニングメディア株式会社の協力を得て、企業等の職場で合理的配慮を効果的に機能させるためのeラーニング及びワークショップのコンテンツ開発とトライアル実施を行った。現在までの課題の進捗状況としては、課題Aに関しては、既に合理的配慮の法制化がなされている国々(アメリカ等)における障害概念と法的保護の範囲について分析し、とりわけ明確な(あるいは重度の)機能制約を伴わない障害、可視性が低くパッシングが可能と思われる障害等において、スティグマ付与を予期して配慮提供の要求を逡巡するといった状況を打開する必要があることが確認された。また、課題Bについては、法の運用実績のある国々の判例や行政規則の運用実績等の分析により、合理性概念を構成する「必要性」「非過重性」等の要素を分節化した上で、どのような平等概念に依拠した場合に、それらの要素の組み合わせと重み付けがどのように変わりうるのかについて、規範理論的な観点から検討を進めている。なお、これらの成果については、書籍として出版を予定している。さらに課題Cについては、上記の理論的な整理・分析を踏まえて、富士通株式会社や東京大学教育学部附属中等教育学校の協力を得て、合理的配慮義務の実装に資する教育・研修プログラムの開発研究(プログラムの試行的実施を含む)を行い、プログラムの効果に関する基礎的なデータを収集している。ライフスタイルの多様化や少子高齢化の進展に伴い、標準的な身体から外れた人々の生を支える「ケア」への社会的関心が高まっている中、本研究では、主に障害領域で注目を集めている「合理的配慮」概念に焦点を当て、理論的及び実践的な研究を遂行した。具体的な研究課題は、A.合理的配慮の幅広い適用を阻害している要因の分析とその解消の方法に関する研究、B.合理性概念の内実の解明とそれに基づいてなされる配慮の規範的性格付けに関する研究、C.合理的配慮の実施局面における課題の分析とその解決策としての研修プログラムの開発、である。最終年度となる26年度においては、合理的配慮概念を実装した「障害者差別解消法」に関する政府の基本方針、及び、「改正障害者雇用促進法」に関する厚生労働省の対応指針の内容に照らして、課題ACの研究成果を精査するとともに、法の運用場面で生起する具体的課題についてさらなる探究を行った。その結果、日本社会において合理的配慮概念を浸透・定着させるうえで、理論的にも実践的にも体系化された知見が得られた。それを踏まえて、本課題の研究全体のとりまとめを行い、課題A・Bに関する成果は書籍『合理的配慮』(有斐閣、近刊)として、また課題Cに関する成果は研修教材『障害者と共に働く職場づくりー合理的配慮への対応(基礎知識編)』

及び『同(ケーススタディ編)』(株式会社富士通ラーニングメディア編・東京大学大学院教育学研究科附属バリアフリー教育開発研究センター監修、2015年4月)として公表する段階に至っている。社会学本研究のうち課題A及びBに関わる成果は書籍(有斐閣から出版)により、また課題Cに関わる成果は研修プログラム(富士通ラーニングメディア株式会社との共同開発)等により公表する予定であるが、いずれについても来年度中の完成に目処が立っており、順調に研究が進捗している。研究課題のうち、研修プログラムの開発と効果測定の実施に関わるアクションリサーチの部分については、フィールドとなる企業等の選定や実施計画の具体化にやや時間を要したため、当初の計画から若干の遅れが生じているが、全体としては概ね順調に研究が進捗している。これまでに得られた理論研究及びアクションリサーチの結果を踏まえつつ、実際に企業や教育機関において合理的配慮を導入する上での課題についてさらなる聞き取りを行うほか、開発中の研修プログラムの効果についての実証実験等を経て、コンテンツのブラッシュアップを図る。また、合理的配慮の理論的・実践的課題に関する概説書と研修プログラムを公開するとともに、セミナーやワークショップ、シンポジウム等を通じて広くその成果を社会に還元する。初年度の理論研究及びアクションリサーチの結果を踏まえて、実際に企業や教育機関に合理的配慮を導入することを想定して、現場の諸当事者が経験するリスクとコストを低減するためのアドボカシー機能の確保と、そこに生じる課題の解消に資する理論的・実践的な研究を進める。また、研究成果をまとめた書籍や開発されたプログラムを公開するとともに、セミナーやワークショップ、シンポジウム等を通じて、幅広く議論の場を設定することで、さらなる課題の着想を得る。研究の進捗に従って必要に応じて研究費を執行した結果、今年度は当初の見込み額と執行額との間に若干のずれが生じたため。次年度の研究費とあわせて旅費、消耗品費等に使用する。研究の進捗に従って必要に応じて研究費を執行したため、今年度は当初の見込み額と執行額との間に若干のずれが生じたが、研究計画は基本的に予定通りに進行しており、次年度も当初の予定に従って研究費を執行する。
野生動物の疫学調査で使用するイムノクロマトグラフィの開発

20102013年にザンビアで捕獲・採材したマストミスの保存血清から総計約4 mlをプールし、希釈後硫安分画により粗蛋白分画を行った。免疫グロブリンを含む分画を再溶解した後、イオン交換樹脂法およびゲル濾過法を用いて抗体を精製した。精製した抗体分画について変性条件下でのポリアクリルアミドゲル電気泳動法により分析した結果、精製度は充分だが収量が少ないと予測された。マストミス血清サンプルは量が限られているため、精製条件を再検討して精製精度を精密化し、抗体の収量向上を図ることは困難である。ザンビアからの輸送が滞っていた2014年1月採材のマストミス血清等については、約半数が2015年8月ザンビア発の便にて日本に到着したが、残りの半数については未到着である。マストミスサンプルはザンビアで輸送手配を終えてフリーザーに保管していたが、フリーザーの故障に伴う内容物の移動の際に所在不明になったものと推定される。新たに到着したサンプルに含まれる血清の量は非常に少なく、これらを全て使用して抗体を精製し、既に精製済みのものと合わせたとしても、二次抗体の作製に必要な抗体量には達しないと予測された。マストミス血清サンプルから二次抗体の作製に必要な量のマストミス抗体を精製することができなかったことから、二次抗体の作製(外注)、および高度安全施設から搬出するための条件となっていたラッサウイルス感染のモニタリングのためのRT-PCRについては実施していない。20122013年にザンビア共和国において採材し研究実施者所属機関のP3実験室に冷凍保管しているマストミス血清サンプルのうち、量が充分あるものを選んで合計約2 mlをプールし、熱処理による非動化をおこなった。しかし、2014年1月にザンビア共和国で採材したサンプルについては、2014年度中に日本への輸送する予定であったが、到着が遅れており抗体精製に必要な血清量が確保できていない。血清からの抗体精製、および外注による二次抗体の作製のためには非動化したプール血清を施設外への持ち出す必要があるが、施設管理者(人獣共通感染症リサーチセンター特殊空調施設運営委員会)から保管サンプルの施設外での使用については「ラッサウイルスが検出されないこと」を条件とするように求められているため、RT-PCR法によるラッサウイルス遺伝子の検出ステップが必要となった。血清からのRNA抽出過程においてウイルス粒子は完全に破壊されるため、血清プールから抽出したRNAサンプルは施設外に持ち出すことが可能である。このため、プール血清の一部を出発材料としてRNAを抽出し、P3施設外に於いてラッサウイルスのヌクレオカプシド蛋白質遺伝子に特異的なプライマーを用いてRT-PCR法を行うこととしたが、ラッサウイル遺伝の検出については個々の血清サンプルではなく、プール血清を対象とするため2014年採材の血清サンプルの到着を待って検査を実施する必要がある。ザンビア共和国からのサンプルの輸送については、2014年度に取得したザンビア共和国からの輸出に必要な書類及び手続きが期限切れとなったため、2015年4月にザンビアを訪れた際に、家畜衛生局による衛生証明の取得、およびザンビア大学の学術サンプルである旨を証明する手続きを再度開始した。マストミス抗体の精製、およびマストミス抗体に対する二次抗体の作成(外注)はP2で行うことから高度安全施設(P3)外に持出す必要があるが、ラッサウイルスが検出されないことがP3から持出して使用するための条件として求められているため、血清サンプルから抽出したRNAサンプルについて、RT-PCR法によるラッサウイルス遺伝子の検出を行う必要が生じた。この検査はプール血清について実施するため、抗体の精製に必要な量のマストミス血清サンプルを確保するためには2014年に採材した血清サンプルの到着を待つ必要がある。ザンビアのザンビア大学獣医学部内に保管している2014年採材のマストミスサンプルについて、2015年4月に輸出に必要な手続きを再開始した。

凍結状態を保持して輸送する必要があるため、他の輸送サンプルと共に専用輸送容器(ドライシッパー)を用いて輸送を行う。2014年採材の血清サンプルの到着を待つと共に、マストミス抗体の組換え蛋白質を作成し、これを抗原としてマストミス抗体に特異的な二次抗体の作成を開始する。また、マストミス以外の動物種については抗体を精製するためには血清サンプルの量が不十分であることから、組換え蛋白質を抗原として二次抗体の作成を行う。研究実施場所として高度安全施設(P3)を利用しているが、動物実験を伴わないため施設使用料金について、2014年度は不徴収となった。また、マストミス抗体に特異的な二次抗体の作製を外注する予定であるが、抗体精製に必要な血清量が確保できていないため、未執行となり、2015年度に繰り越す結果となった。施設利用料金として計上していた分については、高度安全施設内で使用する消耗品類の購入に当てる。二次抗体の作成費用(外注分)については、2015年度に執行予定である。
塩化物溶融塩電解による高純度レア・アースおよびウラン金属の製造法の開発

本研究は高純度のウランおよびランタニド金属を製造する電解プロセスを開発することを目的とした。電解浴としては塩化物を採用した。これはセルを材料の選択に幅があること、および操業温度を低くでき、不純物混入および経済性の観点からフッ化物よりも有利であると判断したことによる。研究対象としてウランと類似の化学的性質を有するランタニド類のネオジム、さらにプラセオジムおよびサマリウムを選択した。これはネオジムがウランと化学的類似性を有し、しかもランタニドのなかでも電解析出機構が複雑であることがフッカ物電解でしられており、その解明が待たれていることを考慮したためでる。電位操作法、電流操作法などの非定常電気化学手法やSEMおよびXPSなどによる析出物の形態・分布および化学状態などの観察手法を用いて、析出機構を解明し、電解採取の諸条件を最適化したうえで、純金属の電解採取を行った。LiCl-KCl共晶塩からなる電解浴中で、La^<3+>,Ce^<3+>,Nd^<3+>は直接、金属Ndに還元されること、タングステン電極上でDy^<3+>及びNd^<3+>はそれぞれDyおよびNdへ直接還元されるが、不均化反応によりDy^<2+>およびNd^<2+>を生成することも確認された。Sm^<3+>はこの浴の電位窓ではSm2+までしか還元されないことが非定常電気化学法などの解析手法により解明された。白金をカソードとして電解採取を行った。その結果、金属ネオジムの場合は採取されず、オキシ塩化物が得られたに留まった。そこでCd-Mg液体合金を電極として3塩化ネオジムを電解したところ約95%の電流効率でネオジムを液体電極中に採取することに成功した。最適化された電解法はウランの採取にも適用できると結論した。レア・ア-ス金属の中でも複雑な電解析出機構を有すると予想されるランタン、ネオジムなどの電解析出機構を明かにし、高純度金属を得ることを目標とした。共晶塩組成LiCl-KCl混合塩融体を電解浴としてサイクリックボルタンメトリー、クロノポテンショメトリーによる浴中の安定イオン種の形態、析出機構の検討を行った。サイクリックボルタもグラムは用いた電極材料に依存することが分かったので、電極材料としてタングステン、白金-ロジウム、金の3種類を用いて析出機構を検討した。ランタンもネオジムも白金を電極に用いた場合、カソード側にそれぞれ、2つおよび3つのピークを生じ、アノード側はカソードピークよりもさらにピーク数が多くなった。一方、カソードとして金を用いた場合にはランタンおよびネオジムのいずれの場合もただひとつのピークを生じた。電極反応の可逆性を確認したうえで、電極反応に関与する電子数を求めたところ、2.83.1が得られた。従って、3価のネオジムが金属に還元される反応を生じていると結論した。しかし、白金を電極として用いた場合には金属析出電位よりも貴な電位にカソードピークが現れる。これは、電極材質と析出金属が合金化することに起因するアンダーポテンシャル析出であると推定した。実際、アノード側のピークは金属溶出電位よりも約1ボルト貴な電位でも生じた。このピークは生成した金属間化合物の再溶解に対応する。小規模の電解採取を行ったところ、ランタンについては金属が採取されたが、ネオジムについてはオキシ塩化物を得たのみで金属は得られなかった。熱力学的考察を行い、これはネ水分や酸素分圧が高かったこととネオジムの不均等化反応に起因すると結論した。

今後、水分や酸素分圧などの電解採取の実験条件を整えるとともに、液体電極の使用などにより不均等化反応による再溶解を防止するなどの工夫を行い、高純度金属電解採取を目指す。ランタン塩化物の電解析出機構を明かにし、高純度金属を得ることを目標とした。共晶塩組成LiCl-KCl混合塩融体を電解浴としてサイクリックボルタンメトリー、クロノポテンショメトリーによる浴中の安定イオン種の形態、析出機構の検討を行った。サイクリックボルタモグラムは用いた電極材料に依存することが分かったので、電極材料としてタングステン、白金、金の3種類を用いて析出機構を検討した。ランタンハ白金を電極に用いた場合、カソード側にそれぞれ、2つおよび3つのピークを生じ、アノード側はカソードピークよりもさらにピーク数が多くなった。電極反応の可逆性を確認したうえで、電極反応に関与する電子数を求めたところ、2.83.1が得られた。従って、3価のネオジムが金属に還元される反応を生じていると結論した。しかし、白金を電極として用いた場合には金属析出電位よりも貴な電位にカソードピークが現れる。このピークについて反応に関与する電子数を電気化学解析により求めたところ明らかに3であった。この事実に基づき、当該ピークはレア・アースに混入している他の希土金属イオンの析出によるものと判断した。一方、ランタンの電解析出を生ずる電位では溶媒成分であるリチウムイオンも析出することが判明した。この結果に基づき、ランタンを電解析出する浴としてはリチウムを含まないKCl-NaCl混合塩が適当であると結論した。次年度には、ネオジムの電解採取を目的として、水分や酸素分圧などの電解採取の実験条件を整えるとともに、液体電極の使用などにより不均等化反応による再溶解を防止するなどの工夫を行い、金属電解採取を行う。本研究は高純度のウランおよびランタニド金属を製造する電解プロセスを開発することを目的とした。電解浴としては塩化物を採用した。これは電解セルを構成する材料の選択に幅があること、および操業温度を比較的に低くでき不純物混入および経済性の観点からフッ化物よりも有利であると判断したことによる。本年は研究対象としてウランと類似の化学的性質を有するランタニド類のネオジム、さらにプラセオジムおよびサマリウムを選択し、析出寄稿のた。これはネオジムがウランと化学的類似性を有し、しかもランタニドのなかでも電解析出機構が複雑であることがフッカ物電解でしられており、その解明が待たれていることを考慮したためである。本年度は研究により、LiCl-KCl共晶塩からなる電解浴中で、Nd3_+は直接、金属Ndに還元されること、タングステン電極上でPd3_+はPdへ直接還元されるが、不均化反応によりPd2_+を生成することも確認された。Sm3_+はこの浴の電位窓ではSm2_+までしか還元されないことが非定常電気化学法などの解析手法により解明された。白金をカソードとして電解採取を行った。その結果、金属ネオジムの場合は採取されず、オキシ塩化物が得られたに留まった。そこでCd-Mg液体合金を電極として3塩化ネオジムを電解したところ約95%の電流効率でネオジムを液体電極中に採取することに成功した。最適化された電解法はウランの採取にも適用できると結論した。