hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
細胞内情報伝達におけるレセプター会合体の機能解析

細胞内情報伝達におけるレセプター会合体の機能を明らかにするため、まず、分子量、ハプテン密度、表面電荷などの異なる抗原蛋白質を作製した。同一ハプテンを特異的に認識するB細胞ハイブリドーマ(TP67.21)と好塩基球白血病細胞株(RBL-2H3)を用いて、抗原蛋白質で活性化されたときの細胞内カルシウムイオン濃度、抗体産生量、脱顆粒量などを測定したところ、両者の細胞間で違いがみられた。また、ハプテンを組み込んだ硬さの異なるリポソームを用いてTP67.21およびRBL-2H3を抗原刺激しても両細胞間に違いが見られた。この結果は、いずれも、RBL-2H3には細胞膜上のレセプターと抗原蛋白質との間に柔軟なIgE分子が存在していることによるものと考えられた。また、カルシウムプローブと蛍光標識したIgE分子をRBL-2H3に負荷し、共焦点レーザ顕微鏡により細胞内カルシウムイオン濃度とIgE分子の動態を単一生細胞で同時にリアルタイムで観察することに成功した。その結果、IgE分子の細胞膜上での会合はカルシウムイオン濃度が上昇した後も長期にわたって観察された。しかし、カルシウムイオン濃度が高いレベルで持続しているところに、単量体のハプテンを高濃度加えるとカルシウムイオン濃度は元のレベルまで減少し、レセプターの会合体は速やかに消失することが明らかになった。また、変異IgEレセプターを発現させた肥満細胞を用いてレセプターの会合体の形成と脱顆粒反応を単一細胞で追究した。その結果、レセプターの取り込みや脱顆粒反応に至る細胞内情報伝達機構の活性化の誘導には、IgEレセプターのβ鎖およびγ鎖のC末端ドメインが重要であることが明らかになった。細胞内情報伝達におけるレセプター会合体の機能を明らかにするため、分子量、ハプテン密度、表面電荷などの異なる抗原蛋白質を作成した。同一ハプテンを特異的に認識するB細胞ハイブリドーマ(TP67.21)と好塩基球白血病細胞株(RBL-2H3)を用いて、抗原蛋白質で活性化されたときの細胞内カルシウムイオン濃度、抗体産生量、、脱顆粒量などを測定したところ、両者の細胞間で違いがみられた。このことは、RBL-2H3の場合には、細胞膜上のレセプターと抗原蛋白質との間に柔軟なIgE分子が存在しているためであると考えられた。今後は、レセプターの発現量の異なる細胞を作製してレセプターの会合体形成とカルシウムイオン濃度を解析するとともに、レセプター会合以降のシグナル伝達、特にチロシンリン酸化について追究する。

また、ハプテンを組み込んだ硬さの異なるリポソームを用いてTP67.21およびRBL-2H3を抗原刺激しても両細胞間に違いが見られた。この結果は、いずれも、RBL-2H3には細胞膜上のレセプターと抗原蛋白質との間に柔軟なIgE分子が存在していることによるものと考えられた。また、カルシウムプローブと蛍光標識したIgE分子をRBL-2H3に負荷し、共焦点レーザ顕微鏡により細胞内カルシウムイオン濃度とIgE分子の動態を単一生細胞で同時にリアルタイムで観察することに成功した。その結果、IgE分子の細胞膜上での会合はカルシウムイオン濃度が上昇した後も長期にわたって観察された。しかし、カルシウムイオン濃度が高いレベルで持続しているところに、単量体のハプテンを高濃度加えるとカルシウムイオン濃度は元のレベルまで減少し、レセプターの会合体は速やかに消失することが明らかになった。また、変異IgEレセプターを発現させた肥満細胞を用いてレセプターの会合体の形成と脱顆粒反応を単一細胞で追究した。その結果、レセプターの取り込みや脱顆粒反応に至る細胞内情報伝達機構の活性化の誘導には、IgEレセプターのβ鎖およびγ鎖のC末端ドメインが重要であることが明らかになった。
ヒト肩関節における疼痛・位置覚制御に関する生理学的および組織学的研究

はじめに肩関節疾患に対してさまざまな鏡視下手術が行われており、外傷性肩関節前方不安定症に対する鏡視下手術法としてsuture anchorを用いた鏡視下Bankart修復術が盛んに行われるようになってきた。suture anchor法の術中の問題点としてanchor糸が絡まり易く操作が煩雑であることがあげられる。anchor糸の整理方法として前方に二つのcannulaを挿入する前方twoportal法が従来から行われているが、前方one portalでanchor糸を整理する方法を考案した。その手技によって、前方の皮切が最小侵襲の一皮切となり、簡便かつ確実に関節唇に糸が掛けられるようになり、鏡視下Bankart修復術における術中の問題点が克服できた。手術手技結果二つの径の異なるcannulaを使用することによって、手術中の糸の整理が可能となり、最小侵襲で確実なリレー操作が行えるようになった。
パーフェクトイド空間の研究と可換代数への応用

Y. Andre氏により直和因子予想が解決されてから、パーフェクトイド空間の理論を用いた可換環論への応用が活発化している。特にMa-Schwedeによる、混合標数を持つ正則環のイデアルの通常冪と記号冪との比較定理が示されてから、特異点論への応用が試みられている。本研究において、Tate環の完備化による位相構造の振る舞いや、完備化を仮定しない形での概純性定理(Almost purity theorem)に別証明を与え、理想的な形で研究を進めることができた。これらの研究に関しては、Davis-Kedlaya、Gabber-Rameroによる先行結果があるが、本研究では彼らの証明を簡略化した形で整理しつつ、Tate環上のエタール拡大を純代数的に扱うことに比重を置くことを目指している。その結果、非専門家にとってもTate代数やパーフェクトイド空間論が理解しやすいものになりつつある。本研究と関連して、Andreによるパーフェクトイド版Abhyankarの補題から完備性という条件を外すために必要な議論を行なっている。これらの研究より派生した問題として、可換環のRiemann拡張問題やガロア拡大理論、パーフェクトイド代数とその傾斜化(tilting)上のベクトル束やピカール群の構造を調べている。扱う環が体を含まない上に非常に巨大であるため、細心の注意が求められる。上記以外の研究テーマとして、混合標数を持つ正規スキームのBertini型定理を堀内淳氏(日本工業大学)と得た。またパーフェクトイド代数の構造を持つBig Cohen-Macaulay代数の存在定理をAndreの結果を用いて示した。扱う代数的対象が体を含まない非ネーター環で位相構造を持つ場合が殆どであり、既存の標準的な理論だけでは不十分という理由により、議論の詳細を慎重に詰めている。本研究課題から派生した問題を検討したり、既存の文献を読み込みながら新しい技術を勉強することに時間を費やしたために論文作成は若干遅れているが、得られた結果についてはほぼ満足のいくものである。またある種の可換環に現れる特異点の変形問題について議論を行った。今までの研究を土台として、Andreによるパーフェクトイド代数の研究を完備性を仮定しない形で拡張を試みる。また可換環論への応用として概Cohen-Macaulay代数の具体的な構成を目指しつつ、特異点論に応用することも視野に入れて研究を推進する。可換環と数論幾何の研究者と意見交換するためにセミナーや研究集会で発表をする予定である。上記以外のテーマとして組み合わせ論的可換環に関する問題についても取り組みたい。学内外の仕事などで、出張や研究時間の確保が難しかったことが原因である。また研究論文の作成にも細心の注意を払ったことも理由の一つである。次年度は、アメリカの各大学への計画的な出張を念頭に置いて研究を進めていきたい。
「子どもが音楽的体験を契機として学ぶこと」に焦点を当てた事例研究

本研究では、教科教育学研究としての音楽科授業研究において,「子どもが音楽的体験を契機にして学ぶこと」に焦点を当て,授業の中で鳴った「音・音楽」とその音・音楽に触れたことで生成された教室談話の分析から,子どもたちが音楽的体験を契機にどのような思考過程を巡り、どのような学びを得るのかを明らかにし,音楽科の学びの特質をOECDのキーコンピテンシーに照らし合わせて再検討しようとするものであった。グループワークを設定した授業の中では,授業の「導入」における子どもたちの音楽的体験の質と談話のテーマ・内容が関わり合っていた。授業の導入の「音楽的体験」の質によってその後のグループワークの談話のテーマが概ね「手段と順序」「評価」「音楽の理解」にカテゴリー化された。授業の本質である「音楽の理解」に子どもたちだけの力で到達するにも導入の「音の聴かせ方」によることが明らかになり,質の高い「音楽的体験」が,積極的な教室談話につながり,そこから子どもが得た音楽の学びは,キーコンピテンシーを育てる学びになっていると考えられた。
未利用天然資源の有効活用による地球環境に優しいアパレル加工製品の開発

本プロジェクトは、キチン、キトサンのような未利用天然資源を使用してフィルムを製作し、そのフィルムの力学的性質と生物分解特性および抗菌活性を主に検討した。初めに、キチン、キトサンおよび四級化キトサンフィルムを調製した。キトサンと四級化キトサンフィルムの力学的性質と抗菌活性を評価した。キチンフィルムの引張強度はキトサンフィルムよりも3040%程度低かったが、前者の結晶化度は後者よりも遥かに高かった。Staphylococcus aureusとEscherichia coliに対する四級化キトサンフィルムの抗菌活性は、キトサンフィルムよりも強かった。次に、キトサン/PVA複合フィルムを試作し、その力学的性質と生物分解特性を検討した。キトサン/PVA複合フィルムの最大延伸倍率は、PVA含有量が増すに従って増加した。7倍延伸倍率の22/78複合フィルムのヤング率は、室温で20GPaに達し、8倍延伸倍率を保持した純粋なPVAフィルムよりも高かった。複合フィルムの接触角はキトサン含有量が増すに従って大きくなり、搬水性が増大した。キトサン/PVA混合フィルムの抗菌活性は、E.coliよりもS.aureusが優れていたが、PVA含有量の増加でそれほど有効でなくなった。その抗菌活性は、四級化したキトサンによって処理した混合フィルムでは、より効果的になり、中和してもほとんど影響を受けなかった。これは、ブレンド処理による延伸がヤング率と引張強度を増加させ、工業材料としての応用展開の可能性を示唆した。重量減少は、キトサン含有量の高い複合フィルムが速く、水田土壌中の分解は、赤土土壌よりも有効であった。特に、未延伸フィルムの重量減少は顕著であった。スポンジ状に大小多数の穴が赤土土壌と比べて水田土壌中の試料で3.54.4倍開いていた。これは、生物分解速度がキトサン含有量の増加で速くなったことを示唆している。キトサン/PVA複合フィルムの生分解は始めキトサン領域の分解が進行し、その後PVA領域の分解に移行すると推察される。キトサン分解菌(Sphingobacterium multivorum)は土壌から分離・同定できたが、残念ながらPVA分解菌は分離できなかった。PVAは生分解可能な合成高分子と言われているが、土壌埋没38ヶ月後では殆ど分解せず、通常の土壌中では分解速度が極めて遅かった。これらの成果は、ドイツのマルチンルター大学で開催された2004高分子材料国際会議、チェコの高分子化学研究所で開催された2005プラハ高分子に関する討論会、高分子学会、日本家政学会、日本防菌防黴学会で発表し、その一部はJ.Home Econ.Jpn(Vol.56,No.12)、Biocontrol Science(Vol.11,No.1)に報告した。これらの成果は、ドイツのマルチンルター大学で開催された2004高分子材料国際会議、チェコの高分子化学研究所で開催された2005プラハ高分子に関する討論会、高分子学会、日本家政学会、日本防菌防黴学会で発表し、その一部はJ.Home Econ.Jpn(Vol.56,No.

12)、Biocontrol Science(Vol.11,No.1)に報告した。多くの合成高分子材料は安定性ゆえに生態系を乱し、重大な環境破壊を招く危険性を持っている。本研究は使用時の利便性のみならず、繊維製品の製造段階からライフサイクルアセスメントを行い、不用になって廃棄された場合の自然環境に対する様々な影響を十分考慮し、未利用天然資源を再利用して物質循環系に取り込まれる製品開発をめざし、生分解及び抗菌性を有する天然高分子材料と生分解性能を有する合成高分子材料をブレンドする方法を開発し、その材料の物性や抗菌性および生分解特性に関して検討する。平成16年度は、未利用天然資源のキチン・キトサンを用い、キチン・キトサン及びPVAの結晶性高分子にキトサンを混入した複合ゲルフィルムの成形加工法を開発した。試作したキトサンフィルムはキチンフィルムより結晶化度が高かったが、延伸が困難であった。キトサンフイルムの抗菌性は、Escherichia coliがStaphylococcus aureusよりも低かった。この傾向は中和フイルムで顕著に発現した。キトサンの抗菌性は安全性が高く、従来の抗菌剤よりもマイルドで、介護施設や医療施設面での用途拡大が十分期待できる。土壌埋没試験による重量減少率は、赤土土壌より水田土壌が、キトサンフィルムよりキチンフィルムが高く、生分解速度が速かった。土壌から分離したSphingobacterium multivorum菌による重量減少率は、キトサンフィルムよりもキチンフィルムが高く、生分解速度が速かった。この傾向は、土壌埋没試験より顕著に発現した。また、キトサンフィルムは、フィブリルが表面から剥離していく様子が確認できた。一方、キチンフィルムは表面が溶解した様子がSEM観察できた。このことより使用済みの製品を多量に生分解できる可能性が確認できた。次にキトサン/PVAブレンドフィルムは、PVA含有量が増すに従って最大延伸倍率が高くなり、22/78では7倍に達した。延伸フィルムの融点は未延伸フィルムより高く、延伸操作によりPVAの分子鎖が一軸方向に配向した。PVAは一般に生分解可能な合成高分子と言われているが、2ケ月後の土壌埋没試験でも1.4%しか生分解しなかったが、キトサン/PVA(40/60)ブレンドフィルムは水田土壌で42.6%、赤土土壌で0.9%分解した。PVAは普通の水田・赤土土壌中では分解速度が極めて遅く、継続実験中である。しかし、キトサンをブレンドすると分解速度が向上した。現在、複数種の微生物機能を相乗的に発現する方法を検討している。これらの成果は、ドイヅのマルチンルター大学で開された2004高分子材料国際会議、高分子学会、日本防菌防黴学会などで発表した。多くの合成高分子材料は安定性に優れているがゆえに生態系を乱し、重大な環境破壊を招く危険性を持っている。
心臓の形態形成と筋原線維形成に関する分子細胞生物学的研究

1.筋蛋白質アイソフォーム変換機構の解析(1)筋原線維形成過程におけるアイソフォームの変換機構を解明するため、ミオシンアルカリ軽鎖を対象として、それらのcDNAをラットおよびニワトリ心室筋の培養細胞に導入し、発現したアイソフォームの筋原線維への取り込みの態様を調べた。発現させる蛋白質を内在性のものから区別するために、導入するcDNAには外来のアミノ酸配列をコードする塩基配列(エピトープタグ)を組み込んでおき、発現した蛋白質はタグに対する抗体で特異的に標識した。また、異なるタグを組み込んだ2種類のアイソフォームのcDNAを発現させることにより、発現したアイソフォームの分布を同一の細胞内で比較した。蛍光標識2次抗体およびフォロイジン染色により目的の蛋白質を可視化した後、共焦点レーザー顕微鏡で観察を行った。本実験により以下の結果が得られた。非筋型のアルカリ軽鎖(3nm)は常に細胞内に瀰漫性に分布し、速筋型(1fと3f)は常に筋原線維のA帯に局在した。遅筋型(1sa)は3nmと共に発現させると筋原線維にわずかに局在するが、心筋型(1sb)や速筋型と共に発現させると瀰漫性に分布するようになった。1sbは3nmや1saと共に発現させるとA帯に局在するが、速筋型と共に発現させると細胞内全体に分布するようになった。これらの結果から、ミオシンアルカリ軽鎖は非筋型→遅筋型→心室筋型→速筋型の順に筋原線維に組み込まれやすくなることが判明した。この順序は筋細胞の発生過程における蛋白質の出現順序と類似している。このことから、アイソフォームの変換過程では、後から出現したアイソフォームが速やかに筋原線維に組み込まれることによりアイソフォームの変換が効率よく行われるものと考えられた。(2)ミオシンアルカリ軽鎖は基本的にN末葉およびC末葉の2部から成り、タイプ1の軽鎖(1f、1sa、1sb)では、さらにN末葉のN端側に伸長部が存在する。これらのうち、どの部分が筋原線維への取り込まれ易さに影響するかについて、アイソフォーム間で一部を交換したキメラcDNAを作製して筋細胞に導入し、同様の方法により調べた。実験の結果、筋原線維への組み込まれ易さの違いはN末葉におけるアミノ酸配列の違いにより生じることが明らかになった。さらに、このN末葉を細分したキメラcDNAを作製して解析を行ったところ、第2EFハンドドメインにおける15個のアミノ酸の違いが重要であることが明らかになった。これらのアミノ酸がミオシン重鎖と直接結合することに影響し、それによりアルカリ軽鎖のアイソフォーム間でミオシン重鎖との親和性に差が生じるものと考えられた。2.心筋型および骨格筋型筋蛋白質アイソフォームの筋原線維への取り込み機構に関する解析(1)胚心筋と骨格筋ではトロポニンIの存在様式が異なる。その機構を解析するため、心筋と骨格筋(胸筋)のトロポニンI(それぞれ、CTnIとFTnI)のアイソフォームを培養心筋と胸筋細胞に強制的に発現させ、それらの筋原線維への取り込みについてエピトープタグ法を用いて調べた。CTnIとFTnIは心筋の筋原線維に結合した。しかし胸筋では、FTnIは筋原線維に取り込まれたが、CTnIはほとんど取り込まれなかった。CTnIは胸筋細胞においては選別されることが示唆された。(2)CTnIとFTnIの頭部(N末側)を交換したキメラTnIおよび欠損TnIを強制発現させ、TnIアイソフォームの筋原線維への取り込みのメカニズムについて分析した。TnIは機能的に異なる二つの部分を持つことが示唆された。すなわちTnIの尾部(C末側)は心筋および胸筋の筋原線維に特異的に結合する部位であり、TnIの頭部(N末側)は尾部の筋原線維への結合力を増幅したり、特異性を変化させる調節部位であると考えられた。3.心臓の形態形成と奇形の発生(1)形態過程の心臓の表面微細構造を走査電子顕微鏡的に観察した。この時期の心臓を構成している細胞には、心筋、心外膜、心内膜および心膜があり、これら4つの異なるタイプの細胞は走査電顕的に鑑別が可能であった。このうち心外膜の形成過程を調べると、初期には静脈洞より突出する絨毛様突起をおおう扁平な細胞層が、心筒心室部背面に連続しているのがみられた。次にこれらの細胞は心室を輪状にとり囲み、また頭・尾側にのびて心球・心房をおおって行った。(2)レチノイン酸投与した妊娠マウス胚子の心臓には心奇形が多く発生する。催奇形率は妊娠8日目に20mg/kgを腹腔内に投与した場合が最も高く、異常にはTGA、DORV、VSD、A-loop、L-loopがあった。

蛍光標識2次抗体およびフォロイジン染色により目的の蛋白質を可視化した後、共焦点レーザー顕微鏡で観察を行った。本実験により以下の結果が得られた。非筋型のアルカリ軽鎖(3nm)は常に細胞内に瀰漫性に分布し、速筋型(1fと3f)は常に筋原線維のA帯に局在した。遅筋型(1sa)は3nmと共に発現させると筋原線維にわずかに局在するが、心筋型(1sb)や速筋型と共に発現させると瀰漫性に分布するようになった。1sbは3nmや1saと共に発現させるとA帯に局在するが、速筋型と共に発現させると細胞内全体に分布するようになった。これらの結果から、ミオシンアルカリ軽鎖は非筋型→遅筋型→心室筋型→速筋型の順に筋原線維に組み込まれやすくなることが判明した。この順序は筋細胞の発生過程における蛋白質の出現順序と類似している。このことから、アイソフォームの変換過程では、後から出現したアイソフォームが速やかに筋原線維に組み込まれることによりアイソフォームの変換が効率よく行われるものと考えられた。(2)ミオシンアルカリ軽鎖は基本的にN末葉およびC末葉の2部から成り、タイプ1の軽鎖(1f、1sa、1sb)では、さらにN末葉のN端側に伸長部が存在する。これらのうち、どの部分が筋原線維への取り込まれ易さに影響するかについて、アイソフォーム間で一部を交換したキメラcDNAを作製して筋細胞に導入し、同様の方法により調べた。実験の結果、筋原線維への組み込まれ易さの違いはN末葉におけるアミノ酸配列の違いにより生じることが明らかになった。さらに、このN末葉を細分したキメラcDNAを作製して解析を行ったところ、第2EFハンドドメインにおける15個のアミノ酸の違いが重要であることが明らかになった。これらのアミノ酸がミオシン重鎖と直接結合することに影響し、それによりアルカリ軽鎖のアイソフォーム間でミオシン重鎖との親和性に差が生じるものと考えられた。2.心筋型および骨格筋型筋蛋白質アイソフォームの筋原線維への取り込み機構に関する解析(1)胚心筋と骨格筋ではトロポニンIの存在様式が異なる。その機構を解析するため、心筋と骨格筋(胸筋)のトロポニンI(それぞれ、CTnIとFTnI)のアイソフォームを培養心筋と胸筋細胞に強制的に発現させ、それらの筋原線維への取り込みについてエピトープタグ法を用いて調べた。CTnIとFTnIは心筋の筋原線維に結合した。しかし胸筋では、FTnIは筋原線維に取り込まれたが、CTnIはほとんど取り込まれなかった。CTnIは胸筋細胞においては選別されることが示唆された。(2)CTnIとFTnIの頭部(N末側)を交換したキメラTnIおよび欠損TnIを強制発現させ、TnIアイソフォームの筋原線維への取り込みのメカニズムについて分析した。TnIは機能的に異なる二つの部分を持つことが示唆された。すなわちTnIの尾部(C末側)は心筋および胸筋の筋原線維に特異的に結合する部位であり、TnIの頭部(N末側)は尾部の筋原線維への結合力を増幅したり、特異性を変化させる調節部位であると考えられた。3.心臓の形態形成と奇形の発生(1)形態過程の心臓の表面微細構造を走査電子顕微鏡的に観察した。この時期の心臓を構成している細胞には、心筋、心外膜、心内膜および心膜があり、これら4つの異なるタイプの細胞は走査電顕的に鑑別が可能であった。
高温融体間の界面張力の高精度測定システムの開発

浮遊液滴振動法を微小重力環境と組み合わせることにより,気液界面張力,密度,粘性率を同時に測定できる新しい手法を確立した.液滴を1.5m落下させて得られる0.55秒間の微小重力環境において,液滴の表面振動をラインセンサー,レーザー,シリンドリカルレンズの組み合わせたシステムにより記録した.レーザーのバックライトは液滴を投影し,シリンドリカルレンズによってラインセンサー上に集光する.レーザーは平行光線であり,液滴がレーザー柱の中のどの位置にいても,正確に液滴の影を投影できる特長を有する.また,90°ずれた2つのラインセンサーに集光させることで,直交する2方向の最大径を記録した.小さな液滴を用いることで,表面振動の振動数を大きくし,短時間で振動解析が行えるように調整した.純水,Sn, Cu, Fe液滴の固有振動数,半径および減衰率を求め,次の式に代入して気液界面張力γ,密度ρ,粘性率ηを算出した.γ=3πMν^2/8,ρ=3M/4πR^3,η=3M/20πτR,ここで,M:質量,ν:表面振動数,R:液滴半径,τ:減衰時間である.フーリエ解析によって得られた振動は,L=2のモードに対して単一のピークとなったことから,表面振動が理想的であり,熱物性値の算出式を補正することなく,用いることができることを示した.また,算出された水の熱物性値は文献値と良く一致し,本手法が物性値の測定手法として十分に有効であり,その測定精度は宇宙ステーションや10秒間の落下塔を用いた場合に劣らないことが明らかとなった.そこで,本手法を用いて上記の種々の金属の熱物性値を精度良く測定した.浮遊液滴振動法を用いて,融液の界面張力,表面張力,密度,粘性率を同時に測定できる新しい測定システムを構築した.1.5mの小型落下塔を作製し,約0.55秒間の微小重力環境下で液滴の振動解析を行うことで,短時間でこれらの物性値の測定を可能にした.基本的なアイディアは,短時間で振動解析が行えるように液滴を小さくすることで表面振動の振動数を大きくし,それを自由落下させる.そこで,高速の振動を記録,解析するために,レーザー,シリンドリカルレンズ,毎秒84000コマ(2048画素)の取り込みが可能なラインセンサーを組み合わせた新しいシステムを開発した.さらに,液滴の大きさ,曲率,種類,雰囲気ガスの圧力等の影響を検討した.レーザーは平行光線であり,液滴がレーザー柱の中のどの位置にいても,正確に液滴の影を投影できる.また,その光をシリンドリカルレンズを用いてラインセンサー上に集光することで,液滴の最大径を測定することが可能である.このシステムの有効性を確かめるために,純水を用いてその表面振動を測定した.液滴の固有振動数,半径および減衰率を求め,次の式に代入して表面張力γ,密度ρ,粘性率ηを算出した.γ=3πMν^2/8,ρ=3M/4πR^3,η=3M/20πτR,ここで,M:質量,ν:表面振動数,R:液滴半径,τ:減衰時間である.その結果,室温で表面張力は72.3±2.573.2±2.5mN/m,密度は0.961.04g/cm^3,粘性は0.880.98mPa・sとなり,文献値と非常に良く一致した.このように,本手法が物性値の測定手法として十分に有効であり,その測定精度は宇宙ステーションや10秒間の落下塔を用いた場合に劣らないことを示すことができた.浮遊液滴振動法を微小重力環境と組み合わせることにより,気液界面張力,密度,粘性率を同時に測定できる新しい手法を確立した.液滴を1.5m落下させて得られる0.55秒間の微小重力環境において,液滴の表面振動をラインセンサー,レーザー,シリンドリカルレンズの組み合わせたシステムにより記録した.レーザーのバックライトは液滴を投影し,シリンドリカルレンズによってラインセンサー上に集光する.レーザーは平行光線であり,液滴がレーザー柱の中のどの位置にいても,正確に液滴の影を投影できる特長を有する.また,90°ずれた2つのラインセンサーに集光させることで,直交する2方向の最大径を記録した.小さな液滴を用いることで,表面振動の振動数を大きくし,短時間で振動解析が行えるように調整した.純水,Sn, Cu, Fe液滴の固有振動数,半径および減衰率を求め,次の式に代入して気液界面張力γ,密度ρ,粘性率ηを算出した.γ=3πMν^2/8,ρ=3M/4πR^3,η=3M/20πτR,ここで,M:質量,ν:表面振動数,R:液滴半径,τ:減衰時間である.フーリエ解析によって得られた振動は,L=2のモードに対して単一のピークとなったことから,表面振動が理想的であり,熱物性値の算出式を補正することなく,用いることができることを示した.また,算出された水の熱物性値は文献値と良く一致し,本手法が物性値の測定手法として十分に有効であり,その測定精度は宇宙ステーションや10秒間の落下塔を用いた場合に劣らないことが明らかとなった.そこで,本手法を用いて上記の種々の金属の熱物性値を精度良く測定した.
生理活性物質のin vivoハイスループットスクリーニングシステムの構築

本研究では、環境中の微生物から生理活性物質生産能を直接スクリーニングする新手法の開発を目的とした。顕微ラマン分光法を用いて、生理活性物質生産を非侵襲的に検出することを目指し、はじめに様々な生体分子のラマンスペクトルライブラリーの構築を行った。本結果をもとに、放線菌培養株や環境微生物からの生理活性物質のin situ検出を試みた。共鳴ラマン効果や多変量解析を用いることで、複雑なラマンスペクトルから各種抗生物質に由来するラマンバンドを検知することが可能となった。また、ハイスループットスクリーニングに向けて、マイクロ流体デバイスを基礎とした単一微生物の単離・培養とラマン分光測定への応用を検討した。微生物が生産する二次代謝産物は生理活性物質として広く利用されている。しかし、生理活性物質産生菌の獲得には、単離培養法の確立、化合物の抽出精製など幾つもの作業工程を要する。そこで本研究では、環境中の微生物から培養や抽出操作を行わずに、生理活性物質生産能を直接評価する新しいスクリーニング法を提案する。その手法として、マイクロ流体デバイスと顕微ラマン分光法を組み合わせたラマンサイトメーターを開発し、環境中の多様な微生物の生理活性物質生産を非侵襲的に単一細胞レベルで検出する手法を構築する。本年度は、まず生理活性物質のスペクトルライブラリー構築のため、数十種以上の抗生物質の標品、生体内成分の化合物(アミノ酸、脂肪酸等)についてスペクトル測定を行い、データを蓄積した。今後これらのライブラリーを利用し、有用生理活性物質を生産する環境微生物の推定を進める。また、ラマンサイトメーター開発の前段階として、マイクロドロップレット内に封入した単一微生物内においてラマンスペクトル測定及び生理活性物質検出が可能であることを確認した。さらに、微生物内における生理活性物質生産のin situ検出法の応用として、放線菌及び海洋カイメン共在微生物における抗生物質生産の検出について検証した。使用した顕微ラマン分光計は光学系を最適化し、単一細胞レベルでの空間分解能(0.3×0.3×2.6 um)とした。本装置を用いることで、Streptomyces avermitilisが生産するoligomycinについて、菌体内における経時的な生産増加や局所的な生産を観測可能であった。また、カイメンから採取した難培養性微生物からも生理活性物質を生産する特定微生物の推定に至った。今後、遺伝子クラスター解析との相関を評価していく。自然界には抗生物質に代表される生理活性物質を生産する微生物が多数存在する。しかし、生理活性物質生産微生物の獲得には、単離培養法の確立、化合物の抽出精製など幾つもの作業工程を要する。そこで本研究では顕微ラマン分光法を用いて、環境中の微生物から培養や抽出操作を行わずに生理活性物質生産能を直接評価する新しいスクリーニング法を提案した。さらに、マイクロ流体デバイスと組み合わせたスクリーニング系構築に向け、マイクロドロップレット内に菌体をシングルセルレベルで封入し続けて、化合物生産を検出する手法について検討した。前年度にラマンスペクトルライブラリーの構築、放線菌からの生理活性物質生産の検出方法の検討を開始した。本年度はライブラリーの拡張を進めつつ、環境微生物を対象とした本手法の応用可能性について検討した。具体的には、海洋性海綿に共生する微生物を標的として、生理活性物質生産の検出を行った。レーザー波長や出力の検討、解析手法の検討の結果、数種類の生理活性物質について単一微生物からin situ検出することに成功した。特に、ラマンスペクトルの解析に多変量解析を導入したことで、微生物試料から取得された複雑な生体分子由来のラマンスペクトルから生理活性物質由来のスペクトル情報を抽出することが可能となった。本成果により、従来法では生理活性物質の検知が困難であった微生物種もスクリーニングの標的とできるようになった。また、マイクロドロップレット内に封入した放線菌の培養及び凝集体形成に伴う経時的なラマンスペクトルの計測に成功した。以上、2年間の研究実施により、顕微ラマン分光法を用いた生理活性物質生産菌体のハイスループットスクリーニングに向けた基礎技術を確立することができた。本年度は研究計画の通りラマンスペクトルライブラリーの構築を行った。当初目標としていた種類を上回る生理活性物質についてラマンスペクトルを取得した。さらに、モデル微生物としてS.avermitilis、カイメン共在微生物を対象として選出し、生理活性物質のスペクトル取得とマイクロドロップレット中への封入等の検討を達成した。研究計画において本年度に行う予定であったラマンサイトメーターの構築については現在検討段階であるが、来年度に行うとしたドロップレット中の環境微生物からのスペクトル取得や単一微生物における遺伝子解析手法についてすでに検討及び一部は達成しているため、全体としてはおおむね順調に進展している。プロセス工学、生体機能・バイオプロセスドロップレット技術については確立されており、単一微生物を封入しラマンスペクトル測定まで達成できているため、次にマイクロ流体デバイス中のフロー中でのスペクトル取得について検討を行う。

精度検証には、測定実績のある培養微生物やカイメン共在微生物を用いる。さらに、生理活性物質の存在が確認された菌体について遺伝子解析を行うことで、本手法の有効性を検証する。本年度における人件費に変動が生じ、調整のため。来年度の消耗品購入にあてる。
年号勘文資料の研究基盤の構築

本年度は、年号研究論集の編集に重点を置いて研究活動を実施した。同論集は、前年度、国立歴史民俗博物館において実施した国際学術シンポジウム「年号と東アジア」の成果を土台にして、東アジアの年号に関する領域横断的な研究を発展させる目的で編集したものである。研究分担者を含む執筆者のひとかたならぬ協力のおかげで、800頁を超える巨冊『東アジアの年号ー改元の思想と文化ー』(八木書店)を刊行し、書中に26篇の論文と2篇の資料紹介を収録することができた。多様な研究分野に属する総勢30名の共同作業の結果できあがった本書は、4年間積み重ねてきた年号研究の集大成と言え、質量ともに今後の年号研究の基本文献となり得る厚みを備えている。諸論考の中には日本漢学研究に新たな材料・アプローチを提供するものが少なからず含まれており、本書の刊行は、本研究計画が目的とする「年号勘文資料の研究基盤の構築」が達成できたことを何よりも雄弁に示す。このほかの研究成果の概要を示すと以下の通り。(1)国際学術会議での研究報告4件、(2)国内学術会議での研究報告4件、(3)国外学術雑誌掲載論文1件、(4)国内学術雑誌等掲載論文5件、(5)研究論集掲載論文1件。これらに加え、国際学術会議の共同開催も一件実施した。本年度内に、政府から改元のスケジュールが発表され、年号に対する一般の関心が高まると、年号資料を専門に研究する本研究計画に注目が集まった。その結果、研究組織構成メンバーがそれぞれ国内外の各種メディアから取材を受け、研究代表者だけでも、全国紙3紙、地方紙1紙、英字紙2紙、中国語紙1紙に、延べ10回以上も関連記事・コメントが掲載され、研究成果の社会還元を大々的に行うことができた。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本年度は、研究を進めるための土台となる資料調査に多くの時間と労力を割いた。主として国立公文書館と国立歴史民俗博物館に収蔵されている年号関係資料を対象として、実物調査・デジカメ撮影を行なった。入手した50点程度の画像資料をデジタル画像および紙焼き写真の形で研究組織内で共有し、構成メンバーそれぞれが担当する分野にもとづく考察を進めた。なお、これまでに入手済みの関連する画像資料は200点を超えている。研究成果としては、国際学会において、研究組織を構成するメンバーが都合三回、年号勘文資料に引かれている漢籍テキストの価値を取り上げた論考を発表したことが挙げられ、発表した論文にもとづく討議やコメントを通して、本研究計画のテーマが学界において一定の需要があることを確認した。特筆すべきは、年号勘文資料の影印・翻刻の出版事業が実現する見通しがほぼ立ったことである。この事業は、年号勘文資料を利用した「研究基盤の構築」を研究題目に掲げる本研究計画の主要部分を占めるが、出版社および出版する書物がおおむね固まったので、版下にすることができる質の高い資料画像の入手と翻刻作業、および解題の作成に着手した。研究メンバーが集まる形の研究会は二度開催し、各種年号勘文資料の形成と発展、年号勘文所引漢籍の訓点とテキストが持つ学術上の価値と漢籍テキストの変化、政治状況と改暦・改元との関係、日本と中国における改元研究と関連資料の伝存状況などのテーマに関して研究発表と討議がなされた。研究計画の初年度は、四年間にわたる研究の基礎を築く段階であり、関連資料の収集が最も主要な作業となる。この点においては、関連資料が着実に蓄積されているので、順調に推移していると判断される。研究成果の発表の点では、論文が活字化できなかったのは残念だが、国際学会で発表した論文が次年度内に刊行予定であること、次年度も国際学会において関連する論文を少なくとも三回発表をする予定になっていること、それに関連資料の影印・翻刻出版が実現する見通しがほぼ立ったことなどから、目に見える形の研究成果を継続的に提出する準備は整ってきたと考えられる。研究メンバーが担当している各領域が満遍なく順調な進展を見せているわけではないが、領域によっては成果を出すために時間がかかるのも事実であり、研究計画期間内にすべての関連領域にわたって着実な成果が出てくることに不安は持っていない。年度当初に、(1)年号勘文資料収集と資料集の作成、(2)年号勘文資料の翻刻・影印、(3)資料の分析・考察と研究成果の発表、の3つの柱を立てて研究活動を実施した。以下、それぞれの項目に即して順に実施内容を説明する。(1)については、国立公文書館内閣文庫および国立歴史民俗博物館に収蔵されている年号勘文資料の調査を本年度も継続し、前年度までに入手した資料・データと併せて研究を進めた。資料集作成に関しては、『元秘別録』全文8万字弱の入力を済ませ、編集・校訂作業を施した上で、(2)に説明する叢書の附録として刊行するための土台が整った。(2)については、国立公文書館内閣文庫所蔵の年号勘文資料9点に対して解題を附した上で、5000頁からなる叢書として影印出版することが決まった。研究組織に属する研究者各自に担当する資料を割り当て、解題作成と編集作業を進めてもらっている。作業はかなり順調に進行しており、次年度内に出版できる見通しが立っている。

(3)については、本年度は、学術誌には2篇の論文を掲載し、国際学会を含む学術会議などにおける研究報告は4件実施した。内容は、年号勘文資料に引用されている漢文に施されている白点や角筆の実態、年号勘文資料所引漢籍テキストが持つ価値と日本国内に伝わる漢籍テキスト全体における位置づけに関わるものである。研究班内部の集まりでは、術数に関わる論考や年号制定に対する朝武関係の影響などの方面にわたるものも発表されており、研究内容の多様性が現出しつつある。それらの研究にもとづく報告は、次年度に対外的な発表の場でなされる予定である。次年度からは研究成果の可視化が重要になるが、それを実現する準備は整いつつあると考える。刊行された論文などの成果は、現段階において数量の面で必ずしも十分とは言えないが、年号勘文資料9点を影印し、それぞれに対して解題を附する叢書(5千頁)の刊行が次年度中に実現できる見通しとなっている。それのみならず、20名以上の研究者を集めて次年度に実施する国際シンポジウムの準備も着々と進んでおり、その後に編纂される論文集も併せると質量共に豊富で可視的な研究成果が得られる見込みが立っている。平成29年度も年号資料の調査と考察を継続するかたわら、研究組織の構成メンバーは、国内外での学会に積極的に参加し、研究報告を行った。特筆すべきは、国立歴史民俗博物館において、三つの大きな行事を実行したことである。それは特集展示「年号と朝廷」、歴博フォーラム「年号と日本文化」、国際シンポジウム「年号と東アジアの思想と文化」である。特集展示を実施するためには、展示物の選定、展示パネル、解説シートや広報用ポスターの作成など多岐にわたる準備が必要であったが、研究組織として十分な協力体制を築くことができたので、研究成果を社会に還元する上で大きな意味を持つ事業を成功させることができた。研究報告がなされた歴博フォーラムと国際シンポジウムにも多くの参加者が集まり、研究成果を可視化し共有する面で大きな進展が見られた。同じく二十名を超える研究者からの報告がなされた国際シンポジウムは、報告者の中から第二回目を実施してほしいと声が挙がってきたばかりか、参加者として会場にいた出版社の編集者から論文集出版に関する相談がなされたほどの盛況であった。そこで、当初の計画には無かったが、次年度にも年号に関する学術会議を開催することに加え、論文集の出版準備も進めることを決めた。これまで三年間準備を進めてきた年号資料の影印出版事業が『日本漢学珍稀文献集成(年号之部)』(上海社会科学出版社)全5冊、5千頁が本年度内に出版されたことで、研究計画を構成する大きな柱の一つが完成した。収録した資料に対する解題を日中二カ国語で記したので、国際的な学術成果の発信も行うことができた。平成29年度は、国立歴史民俗博物館において、特集展示「年号と朝廷」、歴博フォーラム「年号と日本文化」、国際シンポジウム「年号と東アジアの思想と文化」の三つの大きな行事を開催し、とりわけ展示には複数の新聞社から取材を受け、紙上に関連記事が掲載されるなど、研究成果の可視化の点で大きな進展が見られた。のみならず、これらの事業を通して得られた成果は、さらに研究論集として商業出版されることが既に決定している。以上とは別に、研究事業の柱の一つとして進めてきた年号資料の影印出版事業が『日本漢学珍稀文献集成(年号之部)』という形で実現を見た。これらの状況から判断して、上記の評価を下しても大過ないと考えられる。
ホールマウント染色による胎仔皮膚創傷治癒組織の解析

胎生期の無瘢痕性創傷治癒のメカニズムを探るために、ホールマウント染色標本を用いて創傷治癒組織の解析を行った。胎生13.5日目に作成した皮膚創傷組織を24時間後に回収して観察したところ、創部中心に向かって盛んに血管新生が行われている様子を捉えることができたが、胎生15.5日目以降になると、有意にその血管新生は減少していた。また、胎生13.5日目の創部には小型のマクロファージが表面を覆うように多数存在していたが、胎生15.5日目以降の創部ではほとんど認められなかった。同細胞が血管新生と皮膚の再生に関与している可能性が考えられた。本研究の目的は、マウス胎仔の皮膚創部組織のホールマウント染色標本を作製することによって創部組織における血管、リンパ管や神経の三次元的構造を解析することである。これによって、皮膚の創傷治癒に関連して、薄切切片標本では得られなかった新規の知見が得られると考えられる。これまで当科において確立した胎仔手術の技術を応用し、平成27年度はホールマウント染色標本を作製し、胎齢ごとにその共通点と相違について比較検討した。血管や神経の正常発達過程の検討、ホールマウント染色標本作製の条件検討目的で胎生11.5日目以降のマウス胎仔皮膚の標本作製を行ったところ、血管神経束が胎生11.5日目頃に深部から側胸部皮膚へ進入し、以後皮膚・皮下組織内で水平方向へ拡がりネットワーク構造を形成することが分かった。血管および神経の先進部がほぼ一致していたことから、両者のネットワーク形成には共通の誘導因子が存在することが示唆された。また、胎生13.5日目の胎仔皮膚創部組織のホールマウント染色標本を作製し解析したところ、創底部には球形・小型のマクロファージと考えられる細胞が多数集積すること、皮下深部の血管においてfilopodia形成を伴う発芽による血管新生が起こり創傷治癒過程が進行することが示唆された。以上のように、ホールマウント染色標本を作製することによって、従来評価困難であった血管など脈管構造の解析が可能であることが示された。今後は胎齢ごとに治癒様式がどのように変化するか、また特定の遺伝子改変マウスにおいて治癒過程がどのように変化するかについて検討を行う予定である。当初計画通りに概ね進展している。平成28年度も計画に従い研究を進める予定である。皮膚の創傷治癒は大規模な組織の改編を伴う生体反応であり、その過程の中でも血管やリンパ管新生は組織を修復する上で非常に重要である。しかし、創傷治癒過程における血管新生について細胞レベルで詳細な検討を行った研究はほとんど報告がない。本研究ではマウス胎仔の皮膚創傷治癒モデルを用いて、創部の血管新生について解析し、皮膚の再生が可能な胎生13日目と、再生が不可能となる以後の胎齢とでどのような違いがあるかを検討した。胎生13日目の胎仔の側胸部皮膚に全層切開創を作成し、一定時間経過後に組織を回収したが、80%以上の胎仔は生存していた。胎生13日目の皮膚創部は、以後の胎齢の創部と比較して明らかに収縮が弱く、皮膚切開後24時間の創部は類円形を呈していた。ホールマウント染色標本を作製して観察を行ったところ、その表層にはLYVE1陽性・CXCR4陽性のマクロファージと思われる細胞が創全体を覆うように多数存在していたが、以後の胎齢の創部ではそれは認められなかった。また、CD31の免疫染色で血管新生について検討したところ、胎生13日目の創部では創縁の真皮から創部中心へ向かいfilopodiaを伸ばすtip cell様の血管内皮が多数認められたのに対して、以後の胎齢の創部では全く認めれらなかった。異常のような観察結果から、皮膚の再生が可能な胎生13日目の創部においては、創傷部位に胎生マクロファージのような形態形成に関与する細胞が集積し、VEGFなど血管新生の起点となる因子を発現することによって早期の血管新生を誘導している可能性が考えられた。胎仔のホールマウント染色標本し観察することによって上記のようなこれまで未報告の現象が捉えられたことは意義深いと考えられた。これまでに得られた結果を踏まえ、今後も当初計画通りに研究を進める予定である。形成外科学組織標本作製の条件検討に時間と手間を要したため、当初計画よりも購入する実験動物や実験試薬の数が減ったため、次年度使用額が生じた。平成28年度は、平成27年度に得られた予備的知見の信憑性を高めるために、実験の回数を重ねる必要がある。それに伴って購入する実験動物や試薬が増加することが予想される。次年度使用額はこれらに充当する計画である。
化学増幅型レジストの放射線誘起反応機構の解明

オニウム塩-ノボラック系の化学増幅型電子線・X線レジストにおける酸の発生過程を、実際のベース樹脂を用いたパルスラジオリシスにより調べた。実験は東京大学工学部附属原子力工学研究施設に設置されている28MeV線形加速器で行った。酸発生剤として、オニウム塩を使用し、ベース樹脂に構造の違う2種類のノボラックを用いた。溶融状態での15wt.%オニウム塩含有p-クレゾールノボラックの過渡吸収スペクトルにおいて、620nmにp-クレゾールノボラックのみでは観測されない吸収が現れる。固体状態でも同様の吸収が現れ、固体状態での寿命は0.68秒である。同じく、溶融状態での15wt.%オニウム塩含有m-クレゾールノボラックの過渡吸収スペクトルでは、540nmにp-クレゾールノボラック同様の長寿命成分が観測される。540nmの吸収もノボラックのみでは現れない。この吸収の寿命は23秒である。この吸収はその寿命からわかるように照射後も長時間残っており、分光光度計での測定が可能である。このような実験からこの吸収は酸発生剤の種類(スルフォニウム塩、アイオドニウム塩、ジニトロベンジルトシレイト)に依存せず、アミンで捕捉されることがわかっており、プロトン関与の吸収であると考えられる。これらの事実から、化学増幅型レジストでは照射時速やかにブレンステッド酸が形成されるわけではなく、プロトンは長時間不安定な状態で存在し、レジストの感度不安定性の一因になっていると考えられる。
光学活性有機アンチモン化合物の合成とその不斉誘導反応への応用

本研究はこれまで全く報告のない光学活性有機アンチモン(Sb)化合物の合成法の確立とその不斉誘導反応における不斉誘導配位子としての活用を目的に行われたものである。1.軸不斉を持つ光学活性有機Sb化合物の合成とその不斉配位子能:軸不斉を持つSb-Sb系BINASb(1)、Sb-P系BINAPSb(2)およびSb-N系光学活性配位子MASb(3)を合成し、これらを不斉誘導素子として利用した遷移金属触媒下の不斉誘導反応((1)非対称ケトン類の不斉還元、(2)アリルアセテート類の不斉アルキル化、(3)スチレン類の不斉ヒドロシリル化)を試みた。その結果、1は反応(2)で、2は反応(3)で優れた不斉誘導能を示すことを見出した。なお、(3)の反応で3を利用すると良い結果が得らるのは、配位子3が反応の初期には二座配位子として、後期では単座配位子として機能するためと考えられた。また、MASb(3)は反応(2)で中程度の不斉誘導能を示すことが判明した。2.C-,Sb-中心性不斉ならびに面不斉を持つ光学活性Sb化合物の合成とその不斉配位子能:(1)ベンジルアミン官能基を持つ光学活性配位子C(S)-AMSb(4)、Sb(R/S)-AMSb(5)、[Ar(1R,2R),C(S)]-AMSb-Cr(6)、[C(S),Sb(R/S)]-AMSb(7)を合成し、これらを利用した不斉誘導反応を試みた。しかし、これらの光学活性配位子はいずれの反応でも低い不斉誘導能を示すに過ぎなかった。そこで、オキサゾリン官能基を持つC-中心性(8)およびC,Sb-中心性(9)を持つ光学活性スチバノオキサゾリン類を合成し、その不斉誘導能を調べた。その結果、これらは反応(2)で良い結果を与えること、この際、C上の不斉のみならず、Sb上の不斉も不斉誘起能に深く関与していることを明らかにすることができた。本研究の目的は、これまで全く報告例の無い光学活性な有機Sb化合物の合成法の確立とその構造・性質の解明及びその不斉誘導素子としての活用法の開発にある。以下、平成13年度の成果を概説する。(b)Sb-キラルな光学活性有機Sb化合物(AMSb類)の合成とその不再触媒能:エチニル基を緩和な脱離基として用いるSb-キラル化合物の合成法(Synlett.2000)を利用した、様々なSb-キラルスチバン類{R^1R^2[o-(C_<(s)>HMeNMe_2)Sb]:5}の一般合成法とその光学分割法を見出した。(投稿中)現在、5のCr(CO)_3-complex(6)の合成を検討するとともに、これらの化合物の上記反応A, Bに対する不斉配位子能を調べている。(c)光学活性なジナフトスチボール類の合成とその性質:2,2'-dilithio-

1,1'-binaphthylに各種の求電子試薬(MX_2;M=ArSb,Ar=p-Tol,o-NMe_2CH_2Ph,o-MeOCH_2,o-MeSCH_2Ph)を作用させることにより、期待する各種のジナフトスチボール類(1)を得た。7(M=Sb-p-Tol)の単結晶X線解析より、第15族元素化合物の場合、ヘテロール環の平面性は周期表の周期が増すほど低下すること、^1H-NMRのコアレス法より、ラセミ化の活性化自由エネルギー(ΔG_C^□)は周期表の周期が増すほど大きくなることなどが判明した。(Tetrahedron Lett., Tetrahedron 2001)併せて、光学活性なジナフトヘテロール類(M=Sb-p-Tol,SiHMe)の初めての単離に成功した。本研究は、これまで全く報告例の無い光学活性有機Sb化合物の一般合成法の確立とその構造化学及びその不斉誘導反応における不斉素子としての活用を目的に行われているものである。以下、平成14年度の成果を概説する。1.C2-軸不斉を持つ光学活性有機Sb化合物(MASb及びMAPSb)の合成とその不斉配位子能:先に1,1'-ビナフチル骨格からなるSb-Sb系配位子(BINASb;1)の合成とその不斉素子としての評価を一部行ってきた。今回新たに光学活性なSb-N(sp^3)系配位子(MASb;2)及びSb-P系配位子(MAPSb;3)の一般合成法を確立するとともに、これらの不斉素子を活用した不斉誘導反応((1)ケトン類の不斉還元、(2)不斉アルキル化反応、(3)不斉Diels-Alder反応等)を試みた。その結果、1は(2)の、2は(1)の、また、3は(2)と(3)の反応に対して、それぞれ有効な触媒能と不斉誘導能を示すことが明らかになった。2.オキサゾリン骨格を有するN(sp^2)-Sb系不斉配位子及びその関連化合物の合成とその不斉配位子能:N(sp^2)とSb官能基を併せ持つ光学活性な2配座型不斉配位子、スチバノオキサゾリン類(4)、そのCr(CO)_3-錯体(5)、4のSb原子上にも不斉を持つAMSb類(6)の合成法を確立し、これらの不斉素子を活用した不斉誘導反応(上記(1)(3))を試みた。その結果、(1)の反応に関しては5が、(2)の反応に関しては4と6がそれぞれ良い結果を与えることが分かった。しかもこの反応の場合、6は4よりも良い結果を与えることから、オキサゾリジン骨格上の不斉のみならず、Sb上の不斉も不斉誘起能に深く関与していることも判明した。(1)の反応をBINAP添加のもとに行っても触媒能、不斉誘導能のいずれも示さず、上記のSb不斉素子群はP配位子とは異なった不斉配位子として機能するものと位置付けられる。本研究は、これまで報告例の無い光学活性有機アンチモン化合物の合成法の確立とその不斉反応における触媒配位子としての活用を目的に計画、遂行されたものである。1.C_2-軸対称型不斉を持つSb-Sb系光学活性有機アンチモン化合物BINASb(1)を不斉配位子とする不斉アルキル化:先にSb-Sb系光学活性配位子BINASb類(1)の合成とその非対称ケトン類の不斉還元(反応(1))に対する不斉触媒配位子としての評価を試み、BINASb類はそのリン類縁体BINAPとは異なった挙動を示すことを報告した(Tetrahedron,2003)。今回BINASb類(1)を利用した不斉アルキル化(反応(2))を試みた結果、1は反応(2)に対して、優れた不斉触媒配位子(化学収率84%、光学収率96%ee)として機能することを明らかにすることができた(Tetrahedron Lett.2003)。2.C_2-軸非対称型不斉を持つP-Sb系光学活性有機アンチモン化合物BINAPSb(2)の合成とその不斉触媒配位子としての評価:BINASbの類縁体である光学活性なP-Sb系非対称型配位子BINAPSb(2)の合成に成功するとともに、本配位子を活用した上記の不斉反応(2)およびPd触媒下のスチレン類の不斉ヒドロシリル化(反応(3))を試みた。
工作機械用SRMのサーボ制御アルゴリズムの開発

本研究では,低損失インバータの開発およびサーボ制御システムの構築を目的としている。サーボ制御システムでは,高速回転時のスイッチング周波数の高周波化による電流制御の応答性向上やシングルパルス制御領域での制御性向上,さらに印加電圧可変による低トルクリプル化や高効率駆動の実現である。当該年度では,先に取得したシングルパルス制御時における点弧角・点弧幅・消弧角を可変し,様々な駆動条件下における消費電力の取得,リンク電圧との関係の細分化を行いリンク電圧と点弧や消弧に関連性が見られることが分かった。また,回転速度に応じて点弧角に変化が生じることを再確認した。これらの結果をベースとし,近似するような数値解析用のシミュレーションモデルの構築を行った。このモデルをベースに速度制御や電流制御,電源システムの制御信号のシミュレーションを実施し良好な結果が得られた。同様にインバータならびにコンバータなどの回路系は,別途回路シミュレータを用いて評価を行い,回路系の変化も考慮に入れたシミュレーションモデルが構築できた。しかしながら,シミュレーションモデルは,それぞれ独立した解析となることから両者を連成した解析が重要と考らえれる。今後の方針は,制御系のシミュレーションと回路系のシミュレーションとを連成し,回路素子が制御系に及ぼす影響を考慮したシミュレーションシステムの構築を行う。まず先に回路シミュレータから得た結果を用いてインバータならびにコンバータの実機の製作を行う。その後,くみ上げたインバータとコンバータを利用し,制御系シミュレーションで評価したサーボ制御システムを実機に実装を行い実駆動における性能評価を行う。制御系システムの構成は,FPGAに実装し,演算能力や信号処理の高速化を実現させる。また,高速回転時においてもインバータ等の回路損失を低減できるよう素子を選別し回路系を構成する予定である。