hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
改良ラグランジュ平均を用いた極渦時間発展の研究

改良ラグランジュ平均(MLM)とは、断熱保存量である渦位・温位を南北・鉛直座標に用いることで、保存過程(波動伝播等)と非保存過程(放射・摩擦等)を陽に分離する手法である。MLMでは渦位の等値線に沿っての平均を用いるため、帯状平均では失われる極渦境界領域の急峻な構造を表現することができる。また、MLMは可逆的な波動平均流相互作用の影響を受けないため、時間的な平均操作をせずに不可逆な時間変化のみを取り出すことができ、大気循環場の不可逆な時間発展を記述するのに適している。本研究では、地球シミュレータを用いて計算された高解像度気候モデルの3年間のシミュレーション結果に対してMLMを適用した。その結果、中下部成層圏においては、極渦境界領域の急峻な構造やその季節変化、及び南北半球の非対称性を明瞭に示すことに成功した。一方で、極夜ジェット周辺にシア不安定領域が現れる上部成層圏においては、MLMによる極渦境界領域の表現は困難であることがわかった。MLMによる不安定領域の表現はこれまで知られていなかった新たな課題であり、今後さらに検討を進めていく。本研究ではさらに、非保存過程を放射等に伴う非断熱過程とプラネタリ波砕波等に起因する摩擦過程に分離し、それぞれの寄与について議論した。気象研/気象庁大気大循環モデルを欧州中期予報センター(ECMWF)客観解析データでナッジングして得られた現実的なデータにMLMを適用した。その結果、従来の変形オイラー平均解析ではプラネタリ波砕波に伴う断熱的な昇温現象として捉えられていた成層圏突然昇温において、放射に伴う非断熱過程がプラネタリ波砕波に伴う摩擦過程と同程度に極渦の衰退に寄与することがわかった。また、物質や運動量の南北方向の輸送・混合を定量的に評価するため、改良ラグランジュ平均に基づく輸送・混合の新たな診断手法の開発を進めている。
高温環境で熱エネルギーに依存した活性を示すDNA ligaseの研究

我々は、超好熱始原菌Thermococcus kodakaraensis KOD1のDNA ligase (Tk-Lig)について詳細な生化学的解析を行うことにした。Tk-Ligの反応特性について検討した結果、ATP、Mg^<2+>を添加した際に高いDNA ligase活性が観察された。本酵素は鋳型なしの活性は検出されなかったので、nickを有する二重鎖DNAを基質とすることが判明した。様々な温度領域におけるTk-Ligの活性を測定したところ、本酵素は35°Cから100°Cの間に顕著なDNA ligase活性を示した。また、基質DNAの長さについては、nickを中心として両端8bp以上の二重鎖DNA構造があればTk-Ligの基質となり得ることが判明した。様々な温度域でTk-Ligの補酵素特異性を検討したところ、驚くべきことに本酵素は高温領域でATPのみならず、AMP、NAD^+などを補酵素として機能し得ることが判明した。特にAMP依存型DNA ligase活性は顕著で、65°Cから85°Cという高温領域でのみ検出された。本活性は反応溶液のhexokinase処理、apyrase処理後も認められ、反応溶液中のATPの夾雑によるものではないことが示された。酵素溶液をpyrophosphate処理した結果、本活性は発現や精製段階における酵素のadenyl化によるものではないことも明らかとなった。さらにAMPを補酵素とした場合でもE-AMP複合体やDNA nickの5-phosphateへのAMP転移後のDNA-AMP複合体が確認できた。このことから、ATP依存型活性とAMP依存型活性の反応機構は同一の経路を辿ることが示唆された。常温環境ではnick sealing反応は吸熱反応であり、生成物が蓄積することはあり得ない。しかしながら、基質および生成物に対して微少熱量計を用いた解析を行った結果、高温環境では基質と生成物間のエネルギー差が変化することが判明した。
高度技術社会における科学技術マンパワーの問題

1。順序、中山→荒井→吉岡2。アメリカで理工系離れが1970年代から起こる。人材不足をアジアからの留学生で埋める。3。日本も同じく理工系離れ。4。これは構造的問題。産業構造の変化とともに、必然的に起こる。内田星美の研究。5。マンパワーのトレンドと産業構造の変化:理工系離れにたいする個人レベルの見解やまして論理的な問題ではない。6。日本の企業はそれに備えて準備しているか。人事課へのインタービュー。国際化のトレンド7。これからはアジアの科学技術人材。留学生へのインタービュー8。より永いトレンド:第三世界問題:科学技術が頭脳流出か頭脳逆流か、一つの鍵になる。台湾の留学生呼び戻し政策。技術移転か国際技術分業か。その観察で韓国・台湾へ行くつもり、台湾にはこの秋くらい。資料班から。9。理工離れのデータ:入試センターのデータから。10。留学生のトレンド:国連、OECDのデータから。11。理論班。今後、ポスト冷戦で科学の民営化問題などの方向へ。科学技術の資本化。1。3。4。これは構造的問題。内田星美の研究。5。6。国際化のトレンド7。資料班から。9。10。11。理論班。科学技術の資本化。
高速光変調器のための高温超伝導伝送線路の高周波物性に関する研究

本研究は、光変調器の信号電極損失による性能限界を打破するため、世界に先駆けてLiNbO_3光変調器の信号用電極として超低損失・低分散の特長を有する高温超伝導電極を導入することにより、超高周波・低駆動電圧の光変調器を実現可能とするものである。このため、高温超伝導薄膜伝送線路の高周波物性を、理論的、実験的に明らかにし、この成果をふまえて、光変調器の高性能化を行った。さらに、高機能化のために、帯域の設計及び変調度を自由にコントロールできる変調電極の設計を行った。1)広帯域光変調器の開発(設計)マイクロ波フィルタの原理を応用して、変調帯域及び変調度を自由にコントロールできる広帯域光変調器を既存の電磁界シミュレータ(HP-Momentum)を用いて設計した。2)広帯域光変調器の開発(試作)高温超伝導線路及び、LiNbO_3基板を接合した、広帯域光変調器を試作した。なお、超伝導線路には小型化を考慮したコプレーナ構造を採用し、サイズは10mm角とした。3)光変調器のマイクロ波特性の評価10GHz帯での高速変調動作特性の測定および評価を行い、超伝導線路伝送導入による広帯域化・低電力化の特性について総合評価を行った。本研究では、LiNbO_3の電気光学効果を用いた光変調器の実用化のために必要な酸化物超伝導薄膜の高周波物性を明らかにすることを目的とする。高温超電導体は多結晶であるので、残留表面抵抗や非線形性を生じ、テクに高周波領域においては、伝送線路を設計する際に、単なる完全導体として取り扱うことが不可能である。そこでまず、弱結合モデルの解析式から有限膜厚の場合に拡張した解を求め、異方性を考慮して超伝導線路の一般的なモデル化を行った。平成12年度は以下の研究を行った。1)光変調器用超伝導伝送線路の高周波損失の解析弱結合モデルの解析式を、異方的複素導電率を考慮して変形し、超伝導伝送線路の伝送パラメータの理論的表式の導出を行った。2)超伝導伝送線路のマイクロ波特性(dc-26GHz)の測定既存のネットワークアナライザを用いて0.01GHz26.5GHzにおいてマイクロ波変調特性を測定し、理論的表式との比較を行った。また、伝送線路の低損失化による性能向上を実証した。3)低温光計測技術の確立低温実験可能なLiNbO3基板端面と酸化物高温超伝導(YBCO)電極及び光ファイバの接続法を確立し、光変調器の液体窒素温度レベルでの動作特性を評価した。平成13年度は以下の研究を行った。1)広帯域光変調器の試作高温超伝導電極及び、LiNbO_3基板を接合した、広帯域光変調器を試作した。なお、変調電極は小型化を考慮したコプレーナ構造を採用し、メアンダ線路を用いて共振器を作成したので、基板サイズとして、10mm角以内に収めることができた。2)光変調器のマイクロ波特性(10GHz)の評価衛星通信の帯域をターゲットとして、10GHz帯での高速変調動作特性の測定および評価を行い、超伝導電極導入による広帯域化・低電力化の特性について評価を行った。YBCO光変調電極の極低温での動作測定の結果、反射特性から得られる群遅延特性は、回路計算から算出したそれと比較して、同様な傾向をもつことを明らかにした。
細胞外物質による化学感覚機能機構の解明と、高機能性センサー開発への展開

現在、嗅覚などの化学感覚が物質を感じる仕組みとその関連遺伝子は、ほとんどが明らかにされている。しかしそれらを培養細胞で再構成してもいまだ、イヌの鼻のような優れた分子認識機能を実現するには至っていない。本研究では主に嗅覚器を対象に、細胞外物質と化学感覚器の相互作用の観点から、嗅覚の超感受性を実現する分子機構の解明を目指す。さらに微細加工技術との技術統合により、化学感覚を模倣して生体の高機能性を再現した化学センサーの応用展開を試みる。
ゲノム創薬をめざしたMAPキナーゼシグナルの制御機構の解明

本研究は、分裂酵母モデル生物を用いた独自のゲノム薬理学的手法により、細胞の増殖・がん化に重要な役割をもつMAPKの制御因子の同定と制御機構の解明を目的とする。本研究の成果として、1)Pmk1MAPK抑制因子として、タイプ2CホスファターゼであるPtc1,Ptc3,細胞表面膜タンパク質であるEcm33を同定した。2)Pmk1MAPK標的因子として、転写因子Atf1,RNA結合タンパク質Nrd1を同定した。3)上記のMAPKの制御因子群によるMAPKのフィードバック制御機構を発見した。4)新規MAPKシグナル阻害活性をもつ化合物も同定した。本研究課題は、独自の遺伝薬理学的スクリーニングを駆使することにより、ヒトの癌化に重要な役割を果たすMAPキナーゼシグナル伝達経路の制御因子、ならびにMAPキナーゼインヒビターの同定を行い、それらの制御因子や新規化合物がMAPキナーゼを制御するメカニズムを解明することで、抗がん薬を始めとした新規分子標的治療薬の創製の基盤となる知見を得ることを目標としている。具体的には(1)独自のゲノム薬理学的アプローチによるMAPキナーゼ制御因子の同定:研究代表者が発見した<MAPキナーゼとカルシニューリンの拮抗的な関係>に立脚したスクリーニングにより、MAPキナーゼの抑制因子、活性化因子、ならびに標的分子を同定する。(2)(1)のスクリーニングにより同定された遺伝子産物の生理機能の解明とMAPKシグナル伝達経路における役割を明らかにすることで、MAPキナーゼ制御の画期的なメカニズムを提唱する。(3)(1)のスクリーニングを、薬理学的アプローチへと応用・発展し、MAPキナーゼインヒビターを同定し、さらにその標的分子を同定することにより、ゲノム創薬への応用をめざす。MAPキナーゼ経路は高度に保存されたシグナル伝達経路であり、MAPキナーゼの制御メカニズムを知ることは、細胞増殖の仕組みを明らかにするだけでなく、発現の制御という観点からも極めて重要な課題である。我々は、分子遺伝学的手法を用いてモデル生物である分裂酵母のMAPキナーゼシグナル伝達経路の制御因子ならびに標的分子の同定と機能解析を行った。その結果、タイプ2CホスファターゼであるPtc1,Ptc3がPmk1 MAPKシグナルの抑制に関わること、さらにPmk1シグナルが転写因子Atf1を介してPtcl,Ptc3の遺伝子発現を制御していることを見出した。つまり、PP2Cファミリーは転写因子Atf1を介してPmk1シグナルのネガテイブフィードバック制御に関与することを発見した。さらに、高等生物のATF2のホモログであるAtf1がERKホモログであるPmk1によってリン酸化を受けることにより、cell integrityシグナルを制御するということを発見した。すなわち、Atf1がPmk1 MAPKの標的分子であることを明らかにした。Atf1は従来ストレス応答MAPキナーゼであるSty1によってリン酸化され、制御されることから、今回の我々の報告は、ストレス依存的な転写因子のクロストーク制御の存在を示唆するものである。さらに、MAPキナーゼシグナル伝達阻害薬のスクリーニング法を確立し、著書として発表するとともに、ACA化合物類縁体ライブラリーを作成し、MAPキナーゼシグナル阻害活性のアッセイを行った結果、複数の化合物が強力にMAPキナーゼシグナル伝達阻害活性を示すことを発見した(特許申請)。本研究は、高等生物に極めて近い細胞内情報伝達経路をもつモデル生物である分裂酵母を用いて、細胞の増殖・がん化に重要な役割をもつマップキナーゼ(MAPK)の制御因子の同定と制御機構の解明を目的とする。本年度の成果として、MAPKであるPmk1の新たな標的分子としてmRNA結合タンパク質であるNrd1を発見した。さらに、Nrd1はCdc4 mRNAと結合し、mRNAを安定化することにより、cdc4変異体の細胞質分裂異常を回復すること、Pmk1 MAPKによりリン酸化されることにより、Nrd1のmRNA結合能力が負に制御されることを証明した。現在までPmk1 MAPKが細胞質分裂を制御することは報告されていたが、その詳細な分子メカニズムは不明であった。これらの成果は、細胞質分裂を制御する鍵となるミオシンmRNAがMAPKによるmRNA結合タンパク質のリン酸化調節により制御されるという世界で初めての発見であり、MAPキナーゼシグナル伝達経路がRNA結合タンパク質の制御を介して遺伝子発現を制御するという普遍的なメカニズムを提唱するものであり、MAPキナーゼおよびその制御因子、ならびに標的分子をターゲットとした創薬に貢献できる重要な知見である。さらに、代表者が独自に考案したカルシニューリンとMAPKの拮抗的な関係を利用したゲノム薬理学的手法を用いて、MAPKシグナルを阻害する化合物を天然物ライブラリーからスクリーニングし、生理活性物質の分離と構造同定に成功した。今後この化合物のターゲット、作用するシグナル伝達経路を分子レベルで明らかにすることにより、高等生物の抗がん活性を有する分子標的治療薬創製における重要な知見が得られると考えられる。

本研究課題は、独自の遺伝薬理学的スクリーニングを駆使することにより、ヒトの癌化に重要な役割を果たすMAPキナーゼシグナル伝達経路の制御因子、ならびにMAPキナーゼインヒビターの同定と、それらの因子がMAPKを制御するメカニズムを解明することで、抗がん薬を始めとした新規分子標的治療薬の創製の基盤となる知見を得ることを目標としている。本年度の成果として、1)新規MAPキナーゼ制御因子として細胞表面タンパク質Ecm33の同定と、新しいMAPキナーゼシグナルのネガティブフィードバック制御メカニズムの発見、2)MAPキナーゼのin vivo real-time monitoringシステムの確立、3)新規MAPキナーゼ阻害候補化合物の同定とその標的分子の解明があげられる。1)2)の成果は欧文一流誌であるMolecular Biology of the Cellに掲載された。1)の成果はMAPキナーゼの活性を生体内でモニタリングすることを可能にした画期的なシステムであり、MAPキナーゼが外界からの刺激に応答して活性化するメカニズムを明らかにすることに貢献するのみならず、各種化合物のMAPキナーゼ活性阻害効果をハイスループットに解析する上でも威力を発揮すると考えられる。さらに、2)においては、新規MAPキナーゼ阻害活性を有する化合物の発見とその作用機序の解明という快挙をなしとげた。画期的なこととして、我々の発見した化合物は細胞毒性が認められず、しかも既存の抗がん薬よりも強い抗腫瘍活性を示す。これらの成果は副作用のない新しいメカニズムの新規抗がん薬の創製の向けての第一歩であり、生命現象の解明のみならず、ゲノム創薬や医療におけるインパクトも極めて高い意義を持つと考えられる。このように、本年度の研究は予想以上に進展し、当初の目的を達成することができた。本研究課題は、独自の遺伝薬理学的スクリーニシグを駆使することにより、ヒトの癌化に重要な役割を果たすMAPキナーゼシグナル伝達経路の制御因子の同定と、それらの因子がMAPKを制御するメカニズムを解明することで、抗がん薬を始めとした新規分子標的治療薬の創製の基盤となる知見を得ることを目標としている。本年度の成果として、低分子量Gタンパク質Rho3とクラスリンアダプター複合体の機能的連携を発見した。我々は、現在までにクラスリンアダプター複合体が細胞内の物質運搬に重要であることを突き止めていたが、今回新たにRho3とクラスリンアダプター複合体が結合し、協力しながら、ゴルジ体における物質の運搬を調節するという仕組みを発見した。我々は、クラスリンアダプター複合体の機能が低下した特殊な細胞を作製し、この細胞の働きを補うことのできる遺伝子としてRho3を発見した。また、電子顕微鏡を用いて、Rho3の働きを失った細胞では、異常に肥厚したゴルジ体や、運搬されない物質がゴルジ体の近くに蓄積していることも明らかにした。これは、Rho3タンパク質がゴルジ体の物質の運搬に重要な役割をしていることを強く示唆する結果である。
モバイル歩行解析システムの構築および歩行に関する基準値と歩行障害の危険因子の解明

無線式姿勢計測センサーからパソコンに取得した位置情報の処理により、膝を中心とする歩行動作を分析・表示する解析ソフトウエアを、更にプログラムの改善により処理速度を向上させ、短時間で計測可能なモバイル歩行解析システムを構築した。無線式装着型姿勢センサーを用いてパソコン画面上でリアルタイムに歩行動作を表示・解析できるモバイル歩行解析システムを構築し、本システムを用いて大規模住民コホート調査を行い、歩行データに関する正常基準値を確立するとともに、歩行障害の危険因子を解明することを目的に研究を遂行している。当該年度においては、モバイル歩行解析システムの構築が研究の中心となった。具体的には、計測に使用する姿勢計測センサー(大腿部と下腿部に1つずつ装着)を同期後、各センサーの位置情報の差分から、歩行に関するパラメーターを抽出し水平面に対する姿勢角を出力することで精度の検証を行った(センサー内には3個のジャイロと3個の加速度計が設置され、3軸角速度と3軸加速度の計測が可能である)。また現在姿勢計測センサーから得られた情報処理するプログラムを開発中である。現段階(β版)ではVICONと同程度の精度であることが確認されているが、処理速度が不十分で測定に1例25分かかっており、システムの更なる改善を行っている。処理速度のボトルネックとして、対話式にすすめるGUIが未完成なこと、およびPC内にいったんキャッシュするリアルタイムデータを随時処理でなくテンポラリーデータとして保管していること、データブロックが大きいことが処理速度低下の主な原因となっているため、この領域のプログラムを作成・改良し処理速度改善が進行中である。上述のセンサーと解析プログラムを統合した全体システムの各処理項目のチューニングによる改善を行うことで、最終的に1例5分で測定終了可能となる歩行解析システムを構築することを目的としている。上述のセンサーと解析プログラムを統合した全体システムの各処理項目のチューニングによる改善を行うことで、最終的に1例5分で測定終了可能となる歩行解析システムを構築することを目的としているが、研究の計画段階よりも高精度で小型化なセンサーのハードウエア開発に成功した。同ハードウエアを使用した最終検証を予定している。具体的には、計測に使用する姿勢計測センサー(大腿部と下腿部に1つずつ装着)を同期後、各センサーの位置情報の差分から、歩行に関するパラメーターを抽出し水平面に対する姿勢角を出力することで精度の検証を行った。処理速度のボトルネックとして、対話式にすすめるGUIが未完成なこと、およびPC内にいったんキャッシュするリアルタイムデータを随時処理でなくテンポラリーデータとして保管していること、データブロックが大きいことが処珪速度低下の主な原因となっているため、この領域のプログラムを作成・改良し処理速度改善が進行中である。上述のセンサーと解析プログラムを統合した全体システムの各処理項目のチューニングによる改善を行うことで、最終的に1例5分で測定終了可能となる歩行解析システムを構築した。
肝障害制御機構の解明及びバイオターゲティングに基づく薬剤開発

現在、劇症肝炎をはじめとする肝炎には有効な治療法がない。これまでに肝炎の発症には実質細胞のapoptosisが主なメカニズムであることが明らかになってきた。実際、実験的肝炎はapoptosisを抑制するcaspase阻害剤により抑制することができる。しかしcaspase阻害剤には細胞特異性がないため、薬剤としては種々の副作用を生じる。そこで我々はcaspase阻害剤を肝に集積させるため、アシアロ糖タンパクレセプターを認識するPoly-N-P-Vinylbenzyl-D-lactonamide(PVLA)をキャリヤーへの標的指向性の付与に用い、ポリ乳酸(PLA)/PVLA nanoparticle(NI))にcaspase阻害剤(Z-ASP)を含入し、実験的肝炎に対する効果を検討した。前年度では、このナノパーティクルがin vitroに於て、肝細胞と特異的に相互作用を行い、肝細胞に取り込まれ、長時間にわたって内容物を徐放することを報告した。本年度ではこのナノパーティクルの抗肝障害作用について検討した。このナノパーティクルは劇症肝炎の原因であるFas介在性の肝細胞障害を効果的に抑制し、また、in vivoにおいてT細胞介在性であり、人肝炎のモデルとされているConAによる肝炎を抑制した。このとき、このナノパーティクルは生体内で特異的に肝臓組織に集積し、さらにこれまでの薬剤とは比較にならないほど長時間にわたって肝臓において薬物の徐放を行うことが証明された。これまでに肝炎の発症には実質細胞のapoptosisが主なメカニズムであるこどが明らかになってきた。実際、実験的肝炎はapoptosisを抑制するcaspase阻害剤により抑制することかできる。そこで我々はcaspase阻害剤を肝に集積させるため、アシアロ糖タンパクレセプターを認識するPoly-N-p-Vinylbenzyl-D-lactonamide(PVLA)をキャリヤーへの標的指向性の付与に用い、ポリ乳酸(PLA)/PVLA nanoparticle(NP)にcaspase阻害剤(Z-ASP)を含入し、実験的肝炎に対する効果を検討した。本年度では、このナノパーティクルの抗肝障害作用について検討した。そこで我々はcaspase阻害剤を肝に集積させるため、アシアロ糖タンパクレセプターを認識するPoly-N-P-Vinylbenzyl-D-lactonamide(PVLA)をキャリヤーへの標的指向性の付与に用い、ポリ乳酸(PLA)/PVLA nanoparticle(NP)にcaspase阻害剤(Z-ASP)を含入し、実験的肝炎に対する効果を検討した。このナノパーティクルは劇症肝炎の原因であるFas介在性の肝細胞障害を効果的に抑制し、また、invivoにおいてT細胞介在性であり、人肝炎のモデルとされているConAによる肝炎を抑制した。

このとき、このナノパーティクルは生体内で特異的に肝臓組織に集積し、さらにこれまでの薬剤とは比較にならないほど長時間にわたって肝臓において薬物の徐放を行うことが証明された。
アラフラ海地域における移動と境界管理の相克ー「経験知」からみる越境の力学

近代国家の成立とともにアラフラ海地域の領域化が進み、海に引かれた様々な形態の「境界」が登場した。さらに近年では検疫や難民審査といった脱領域的な「境界」も創り出されている。そうした「境界」は、人びとの生活圏を分断し、越境活動の誘因となってきた。時には非合法な活動へと転化させられながらも、越境集団は「経験知」を共有して生業活動や社会的ネットワークを変化させ、境域社会への適応と諸集団関係から生まれる「境界」の再編を行っている。このような生活に根ざした「境界」と、国家主権の行使の場としての「境界」との間に生まれる齟齬を明らかにすることによって、境域研究の新たな展開に向けた論点と可能性を提示した。研究協力者を含め10名のメンバーは、豪北部地域で働いた真珠貝ダイバーや日本人契約労働者、いわゆる「ボートピープル」、インドネシア漁民、インドネシアの行商人、豪州の国境・漁業水域の管理体制、こうした越境する人々に関する豪州での言説など、それぞれの調査対象の人たちやあるいは地域で、聞き取り調査および資・史料収集を行った。調査を行った地域は以下のとおり。豪州:キャンベラ、シドニー、ブリスベン、木曜島、インドネシア:中ジャワ州ソロ地方、東南スラウェシ州ワカトビ県、日本:和歌山県、愛媛県。訪問先では、研究関心が近いインドネシア、豪州、日本の研究者とも研究成果に関する情報交換など研究交流を行った。さらに、3月には愛媛県海南町および西予市での巡検を行い、戦前・戦後にオーストラリア、ブルームで真珠貝採取に携わった元ダイバーや関係者に聞き取り調査を行うとともに、資料を閲覧した。共同研究としての問題意識および研究成果を共有するために、研究会を3回開催した。第1回(於名古屋)は、オーストラリア在住の研究協力者を含めて全員が参加し、それぞれの研究関心およびテーマを報告するとともに、豪北部の木曜島での真珠貝漁およびその記録に関する報告が行われた。第2回は(於東京)では、インドネシアのジャワ島出身のジャムー(生薬)売りの経済活動、およびバジャウ・サマ人の居住形態・生業に関する報告が行われた。第3回(於東京)は、豪州の漁業水域・領海の歴史的変遷、20世紀初頭の豪州における日本人契約労働者、いわゆるボートピープルをめぐる豪州の管理体制に関する報告が行われた。また、本報告の業績リストに記したように、各々の研究成果をもとに学会発表や論文執筆を行った。研究協力者を含む10名のメンバーは、豪北部海域での境界管理の変遷、インドネシア漁民の活動、ボートピープルの移動、インドネシア行商人の移動、日本人真珠貝漁師の労働争議、戦後沖縄からの真珠貝ダイバーや真珠養殖の母貝採取のダイバーの活動など、それぞれのテーマでの史資料の収集・分析、聞き取り調査を行った。調査を行った地域は以下のとおり:オーストラリア:ダーウィン、ブリスベン、シドニー;インドネシア:ジャワ、ティモル、スラウェシ;日本:沖縄、愛媛、東京。特筆すべきは、2015年8月に本チームのインドネシア研究者とオーストラリア研究者が合同で、インドネシア東ヌサトゥンガラ州ロテ島の漁村にて、オーストラリア海域での漁および難民移送に関する聞き取り調査を行ったことである。さらに、オーストラリア・ダーウィンではオーストラリアのインドネシア研究者との研究関心や成果に関する情報交換を行い、2016年度の豪学会でシンポジウムを開催することを決定した。共同研究の問題意識と研究成果を共有するために研究会を4回開催した。各研究会での研究報告は以下のとおり。第1回:豪文学における他者表現、および豪州のボートピープル政策;第2回:豪北部海域における境界管理システムの変遷、および東ジャワ州出身生薬売りのティモル島での活動;第3回:沖縄出身の真珠貝ダイバーに関する聞き取り調査報告;第4回:ロテ島での調査報告、およびインドネシア漁民の豪海域での活動。また、本報告の業績リストに記したように、各々の研究成果をもとに学会発表および論文の執筆を行った。それぞれのテーマに沿った対象グループ・地域での聞き取り調査、および史資料の収集は順調に行われている。公文書館等では史資料の探査を行い、新たな発見に繋がった。聞き取り調査では、対象とするグループの「経験知」を収集・分析を行うとともに、「経験知」の学術的定義および「経験知」をもとにした越境移動の形態の分析に着手している。また未公開の史料に関しては、関係者の許諾を得られたものに関しては、デジタル化および翻刻の作業を進めている。本共同研究は、インドネシアとオーストラリアの境界域に着目して、越境移動の動態を歴史的・地域複合的に把握し、新たな視座を提供しようとするものである。合同調査や研究会での成果報告を通して、「地域」によって分断されがちな問題意識や史資料、研究成果の共有を図るとともに、新たな研究課題の発見も行われている。さらに、インドネシアやオーストラリアの研究者との国際的な情報交換も図り、2016年度の国際シンポジウムの準備を行った。研究協力者を含む10名のメンバーは、豪北部海域での境界管理の変遷、インドネシア漁民および行商人の生業活動と境界認識、豪北部における日本人真珠貝漁師の生業実態と雇用主との労働争議、戦後豪北部(特に木曜島)で雇用された沖縄出身の日本人ダイバー、および豪北部で南洋真珠養殖を主導した日本企業の展開、近年の豪北部海域における難民の移動と豪国内の受け入れ体制や言説など、それぞれのテーマでの史資料の収集・分析、聞き取り調査を行った。

聞き取り調査を行った地域は以下のとおり:インドネシア(パプア、中ジャワ、スラウェシ)、オーストラリア(キャンベラ、シドニー、ケアンズ、ブルーム、木曜島)、アメリカ(ロスアンジェルス)、日本(和歌山、三重、沖縄、埼玉、東京)。また、オーストラリア(キャンベラ、パース、シドニー、ブルーム)の公文書館および国立・州立図書館等で史資料収集を行った。研究組織のメンバーは、本報告の業績リストに記したように、それぞれが所属する学会や国際会議で研究成果の発表および論文執筆を精力的に行った。特筆すべきは、オーストラリア学会全国研究大会(2016年6月11-12日、於和歌山大学)にて、本研究組織のメンバー(鎌田、永田、飯笹、長津、村上)および豪州チャールズ・ダーウィン大学から招請したDr Staceyが登壇して、シンポジウム「『境界』を越える人びと:豪北部地域における人の移動と越境管理』を開催、報告はオーストラリア学会編集の予稿集に収録、また同学会誌『オーストラリア研究』に論文として掲載された。研究成果を共有するために研究会を4回開催した。また、本課題の成果を公開するために、ウェブサイトを構築中である。近代国家の成立とともにアラフラ海地域の領域化が進み、海に引かれた様々な形態の「境界」が登場した。さらに近年では検疫や難民審査といった脱領域的な「境界」も創り出されている。そうした「境界」は、人びとの生活圏を分断し、越境活動の誘因となってきた。時には非合法な活動へと転化させられながらも、越境集団は「経験知」を共有して生業活動や社会的ネットワークを変化させ、境域社会への適応と諸集団関係から生まれる「境界」の再編を行っている。このような生活に根ざした「境界」と、国家主権の行使の場としての「境界」との間に生まれる齟齬を明らかにすることによって、境域研究の新たな展開に向けた論点と可能性を提示した。それぞれのテーマに沿った対象グループ・地域での聞き取り調査、および史・資料の収集は順調に行われている。聞き取り調査や公文書館での閲覧を通して史・資料の探査やを行い、新たな発見に繋がった。また、対象とするグループの「経験知」を収集・分析するために、調査地域の拡大を試みている。関係者の手元にある未出版の日記や記録など、許諾を得られたものに関しては、史・資料の保存を進めるために翻刻やデジタル化の作業も進めている。当該共同研究は、インドネシアとオーストラリアの境界域に着目して、越境移動の動態を歴史的・地域複合的に把握し、境界研究に新たな視座を提供しようというもので、インドネシア研究者とオーストラリア研究者から構成されている。「東南アジア研究」と「オセアニア研究」に分断されがちな地域研究者間の情報交換を図る上で、研究会は重要な役割を果たした。豪州在住の研究協力者がすべての研究会に出席することは難しいが、日本在住の研究者は全員参加できるよう日程の調整を行った。さらにオンラインストレージを使って、共同研究として共有すべき資料や研究成果の共有を進めている。また、インドネシアやオーストラリアの研究者との国際的な情報交換も図り、当該課題の成果報告の際には、国際的なシンポジウムを開催したいと考えている。
地球温暖化に伴う年流出率の変化とその地域特性に関する研究

本研究の目的は,過去100年間の気象観測値によって示される年降水量と年平均気温の変化が年流出量と年流出率にどのような影響を与えているかを,メソ・スケールの河川流域を単位として定量的に把握し,温帯湿潤気候下に位置するわが国の代表的な河川を対象に水収支の比較検討を試みることにより,その地域特性を明らかにすることである。長期的・平均的水収支の算出にあたり,基礎資料となる年蒸発散量の値はThornthwaiteの方法により求めた。平成10年度に実施した研究の概要,および新たに得られた知見と成果は以下のとおりである。1.一級河川である木曽川・長良川・揖斐川と鈴鹿川の流域を対象に,水収支の長期変動傾向を明らかにするため,面積年降水量・面積年蒸発散量,および両者の差として得られる年流出量の経年変化の特徴を,1895年1996年の102年間について6年単位の反復移動平均値,および標準偏差を用いて解析した。(1)年降水量は1980年代後半より平年値を下回る傾向が継続しており,平年値からの偏差と10年単位の標準偏差は1960年代から増加を続けている。(2) 1960年以降,年降水量の極大・極小に関する生起頻度の短縮と変動幅の拡大が認められる。2.流域の年降水量が過去102年間で最小値を記録した1994年について,木曽三川の河川水質の周年変化に関し検討した結果,溶存酸素濃度の低下とBODの増加に代表される水質の顕著な悪化が認められた。3.過去の典型的な渇水年における流出形態の差異を水文気象条件の異なる流域について比較検討することは,温暖化に伴う水文環境の変化を予測する上で重要であり,本研究の成果を今後さらに発展させていく計画である。本研究の目的は,水文気象条件を異にするわが国の代表的な河川流域を対象に,水収支の比較検討を試みることによって流域特性と経年変化の特徴を明らかにすることである。平成9年度に実施した研究の概要,および新たに得られた知見と成果は以下のとおりである。1.所期の目的を達成させるために,メッシュ気候値(月降水量・月平均気温)を利用することにより,下記の手順で平年値に基づく流域単位の水収支を明らかにした。(1)年最大流量ないし豊水流量が出現する時期に注目して日本の河川を流出量の季節変化の型から地域区分し,中部・東海地方外帯,南西日本,および東北・北陸地方の3グループの河川群に分類した。(2)年間における流出量のピークが梅雨期こ出現する河川群として,中部・東海地方外帯に位置する木曽川・長良川・揖斐川・安倍川の4川を取り上げ,過去100年間の気象統計値によって示される年降水量と年平均気温の経年変化が年流出量・年流出率に及ぼす影響を,流域を地域単位として定量的に把握した。2.長期的かつ平均的な水収支の手法に基づき,年降水量と年蒸発散量の差として算出することのできる年流出量および年流出率の経年変化の傾向を調査対象河川の流域ごとに反復移動平均値を用いて図示した結果,近年における年降水量の減少と年平均気温の上昇に伴う年流出率の経年的な変化の特徴が明らかになった。3.18911990年の100年間について10年単位に算出した年流出率の平均値が近年低下傾向にあることを指摘し,年流出率の変化の要因を流出型の相違に基づく流域特性の差異から考察した。

本研究の目的は,過去100年間の気象観測値によって示される年降水量と年平均気温の変化が年流出量と年流出率にどのような影響を与えているかを,メソ・スケールの河川流域を単位として定量的に把握し,温帯湿潤気候下に位置するわが国の代表的な河川を対象に水収支の比較検討を試みることにより,その地域特性を明らかにすることである。長期的・平均的水収支の算出にあたり,基礎資料となる年蒸発散量の値はThornthwaiteの方法により求めた。使用した年降水量と年蒸発散量の値は,それぞれ流域をカバーする等値線から算出された面積年降水量・面積年蒸発散量である。平成10年度に実施した研究の概要,および新たに得られた知見と成果は以下のとおりである。1.一級河川である木曽三川(木曽川・長良川・揖斐川)と鈴鹿川の流域を対象に,水収支の長期変動傾向を明らかにするため,年降水量・年蒸発散量,および両者の差として得られる年流出量の経年変化の特徴を,1895年1996年の102年間について6年単位の反復移動平均値,および標準偏差を用いて解析した。(1)年降水量は1980年代後半より平年値を下回る傾向が継続しており,平年値からの偏差と10年単位の標準偏差は1960年代から増加を続けている。(2) 1960年以降,年降水量の極大・極小に関する生起頻度の短縮と変動幅の拡大が認められる。2.流域の年降水量が過去102年間で最小値を記録した1994年について,木曽三川の河川水質の周年変化に関し検討した結果,溶存酸素濃度の低下とBODの増加に代表される水質の顕著な悪化が認められた。3.過去の典型的な渇水年における流出形態の差異を本文気象条件の異なる流域について比較検討することは,温暖化に伴う水文環境の変化を予測する上で重要であり,本研究の成果を今後さらに発展させていく計画である。
蒙疆政権と日本-「大モンゴル主義」と「極東地域主義」との葛藤-

平成15年度の研究実施計画に基づいて、以下の研究を行った。(1)研究資料の収集。外務省外交史料館、防衛庁防衛研究所図書館、国立公文書館などで次の資料を調べて、収集した。『満蒙政況関係雑纂・内蒙古関係』、『陸満密大日記』の駐蒙軍・蒙古軍及び察南政務指導の関係史料、『各国事情関係雑纂・支那ノ部・張家口』、『支那事変関係ノ件』など。そして、次の刊行資料を購入、またコピーした。『現代史資料・日中戦争・満州事変』、蒙古連合自治政府産業部編『農村実態調査報告書』及び察南自治政府関係資料、ドムチョクドンロプ氏、呉鶴齢氏、烏古廷氏及び金井章二氏、中嶋万蔵氏、笹目恒雄氏の回想録など。(2)先行研究の整理。戦前の村田孜郎、後藤富男、早坂二郎、田中吉六、山田武彦、小林知治諸氏の内モンゴル自治運動と蒙彊地域社会経済に関する研究を整理した。戦後の森久男、中見立夫、二木博史、春日行雄、田中克彦、江口圭一、柴田善雅諸氏のドムチョクドンロプをはじめとするモンゴル自治運動、近代日本とモンゴルとの関係、蒙彊政権のアヘン政策、金融・経済に関する研究を整理した。これまでの研究は主にモンゴル史から、また蒙彊政権成立までの段階を研究してきた。日本陸軍の「内蒙工作」の理念と行動、この「工作」と日本国内政治との関係、蒙彊政権の統治構造及びこの政権統治範囲内における社会、経済、文化などの状況についてはまた不鮮明である。(3)日本側の研究者の助言に基づいて、研究資料及び文献をまとめて、『蒙彊政権研究の資料及び文献について』を作成した。
デュアルマイクロ波プラズマによるβ-C3N4の合成

β-C3N4は体積弾性率が理論計算から427 GPaと非常に大きな値になり、ダイヤモンドの体積弾性率の実測値442 GPaに匹敵すると理論的に予測されているが、実験では実現できていない。本研究では、β-C3N4の合成を目的として、デュアルマイクロ波プラズマ化学気相蒸着(CVD)法による合成を試みた。デュアルマイクロ波プラズマCVD装置を開発し、炭素および窒素のラジカル源を独立制御することで、任意の組成の窒化炭素膜を成膜する手法を開発した。β-C3N4を合成するために、デュアルマイクロ波プラズマ源化学気相蒸着(CVD)装置を開発した。炭素および窒素のラジカル源を独立に制御することによって、任意の組成の窒素炭素膜の成膜手法の開発を目指した。プラズマ、ガス条件、基板の種類等を制御することによって、反応を制御し、β-C3N4の合成を行った。平成27年度は、以下の(1)(3)を実施し、成果を得た。(1)デュアルマイクロ波プラズマ源CVD装置の開発:デュアルマイクロ波プラズマ源CVD装置を自作し、装置の調整を行った。チャンバーにマイクロ波導波管を二つ設置し、基板を装置上部に設置できるようにした。また、基板を加熱できるようにヒーターを設置した。プラズマ発生部位の調整、プラズマ源から基板への距離を調整し、基板上に成膜できることを確認した。(2)ガス供給条件の制御と薄膜合成:ラジカルソースの供給源として、メタン、窒素あるいはアンモニアを用いて、それぞれの分圧と、プラズマに供給するマイクロ波のパワーを制御し、ラジカルソースの制御を行い成膜した。成膜した試料についてXPSによる測定を行い、N2, CH4とHeをガス供給源として利用した場合には、N/C原子比で0.44の値となった。一方、NH3, CH4, Heで合成した場合には、N/C原子比が0.086となり、NH3よりもN2の方がN/C比が大きくなる傾向にあった。(3)基板の選択:β-C3N4を成膜するために、最適な基板の探索を行った。β-C3N4は準安定構造の物質であるために、格子ミスマッチが起こる。そのため、本年度は格子ミスマッチの起こりにくい構造を理論的に計算し、合成プロセスのデザインを行った。平成27年度の計画に基づいて順調に進捗している。本年度は、プラズマ条件、ガス条件を制御することによって、反応を制御し、β-C3N4の合成を目指した。炭素側原料ガスとしてCH4/Ar、窒素側原料ガスとしてNH3/Arガス、NH3/N2ガス、N2/Arガスの組み合わせで所定量のガスを導入し、マイクロ波プラズマによりラジカル・活性種を発生させ成膜を行った。さらに成膜時の基板を400°Cまで加熱し、加熱の有無の影響を評価した。基板加熱の有無によって成膜速度に差が現れ、基板加熱することで成膜速度が速くなった。NH3/N2ガスで成膜した場合が、N/C原子比が最大となり、N/C原子比は0.38となった。XPSによるC1sピークの分析によりC-N、C=N結合に由来するシフトが見られ窒化炭素の生成を確認した。しかし、XRD分析より得られた窒化炭素膜はアモルファスであることが分かった。結晶性のβ-C3N4が得られない理由として、基板との格子不整合に起因する転位や歪みによってβ-C3N4が安定に存在できないためであると考えた。そこで、格子不整合を解消するためβ-C3N4と同様の結晶構造を持つβ-Si3N4をバッファ層に利用し、β-Si3N4バッファ層上にSi-C-N傾斜組成層を形成させる材料設計指針を考案した。平成27年度に引き続き、(1)ガス組成と成膜材料との関係性を評価する。(2)基板を工夫することで、目的の結晶構造を有する材料の成膜を行う。(3)物性評価を行い、窒化炭素薄膜の特性を明らかにする。薄膜工学今年度は成果発表を行わなかったため、旅費の支出がなかったため。次年度に物品費、旅費として使用する計画である。
光照射による新規な遺伝子発現制御系の開発

高度好熱菌Thermus thermophilus HB8の転写調節タンパク質LitRは,カロテノイド合成系遺伝子の上流に結合するリプレッサーとして働き,青色光に依存して抑制を解除することが知られている。そこで,この発現調節系を利用した遺伝子の発現の制御システムの構築を行った。まずlitR遺伝子とLitR結合領域を含むDNA断片をクローニングし,レポーター遺伝子を含む大腸菌の発現ベクターのプロモーター領域に組み込み,青色光照射に対する発現応答を調べた。さらに,LitR結合領域の長さを変えたり,レポーター遺伝子のプロモーターとLitR結合領域の距離を変えることにより,発現レベルの改善を試みた。次に,高度好熱菌の薬剤耐性マーカーの上流に同様にDNA断片を組み込み,光応答性の発現が見られるかどうかを調べた。得られた結果から,LitRを利用した光発現カセットによる光発現制御システムの構築は可能であることが分かった。目的とする遺伝子の発現制御は,タンパク質機能を解明する基礎的な研究から遺伝子治療など医療の最前線に至るまで,広い分野にわたって必要とされる基本的技術である。しかし,既存の遺伝子発現誘導法では,発現誘導のために加える薬剤や熱処理などが細胞に二次的な影響を与えるため,発現による影響だけを検出することが難しい。また,多くの誘導法は,大腸菌や酵母など特定の生物種にしか適用できない。これらの問題点を克服する方法の1つとして「光」を用いた発現制御システムが考えられる。本研究は,光に依存した転写調節を行うタンパク質を利用して,目的遺伝子を光照射により発現させる方法を開発するものである。具体的には,光に依存して遺伝子発現を誘導する高度好熱菌Thermus thermophilus HB8由来の転写調節タンパク質LitRを利用して,LitR結合配列を遺伝子上流に組み込むことにより,光照射によって目的遺伝子の発現を制御できるシステムを確立することを目的とする。今年度はまずLitR遺伝子のプロモーター領域にあるLitR結合配列をレポーター遺伝子(カナマイシンあるいはハイグロマシンに対する耐性因子)の上流に組み込んだプラスミド,ならびにlitR遺伝子とLitR結合領域を含むDNA断片をレポーター遺伝子の上流に組み込んだプラスミドを構築した。これらのプラスミドを高度好熱菌に導入し,青色光照射によるレポーター遺伝子の発現が誘導されるかどうかを薬剤入りプレート上での生育によって確認した。その際,誘導に適した光照射の条件などを検討した。さらに誘導効率を改善するため,当初LitR結合領域と予想した領域の長さを変えたプラスミドも構築した。平行して,大腸菌用の発現ベクターのプロモーター領域に対して,litR遺伝子とLitR結合領域を含む断片の導入を行った。また,光発現制御法を適用する対象として,高度好熱菌の必須遺伝子の探索を行い,従来必須ではないとされていたオリゴRNA分解酵素が必須遺伝子であることを明らかにした。同じく適用対象として,タンパク質のリン酸化やアセチル化を触媒する酵素の発現用プラスミドの構築を開始した。LitR結合領域と予想される配列をプロモーター領域にもつレポーター遺伝子の構築に手間取ったために,全体として予定した達成度よりは若干遅れる結果となった。具体的には,プラスミドをもつ形質転換体を選択するための薬剤耐性因子と,今回の光発現誘導実験のレポーターとして用いる薬剤耐性因子が同一のプロモーターによって制御される構築になっていたため,それぞれが独立に発現できるような改変を加える必要が生じた。また,当初構築したプラスミドでは予想したほどの発現効率が見られなかったため,LitR結合配列の長さを変えたり,光照射の方法を変えるなど,発現効率の改善を行なっているところである。光発現カセットの確立については,大腸菌用の発現ベクターへ導入して検証するほうが確実と思われたので,そちらを優先して進めている。光発現誘導法を適用する対象候補については,有意義なものをいくつか見出すことができた。

光照射による発現誘導の条件を早期に確立した上で,当初の予定どおり,まず高度好熱菌の必須遺伝子について,条件突然変異株を作製し,その表現型などを調べることで,細胞内での機能を推定する手がかりを得たいと考えている。次に,近年注目されているバクテリアにおける翻訳後修飾を解明する助けとして,光発現誘導法を用いて高度好熱菌内でタンパク質(脱)リン酸化酵素や(脱)アセチル化酵素を過剰に発現させることにより,修飾部位の同定や修飾酵素の基質特異性などを明らかにするために役立てたい。光発現カセットを導入するための遺伝子操作と菌の培養が研究の基盤となるので,研究費の多くはDNA操作のためのオリゴヌクレオチド合成や酵素,培地の材料等の購入に充てる予定である。さらに,本手法を適用した機能解析においては質量分析も行うので,研究費の一部はそのために必要な試薬や器材の購入にも充てる予定である。
ナノエレクトロニクスの移行に伴う電子製品の動的環境影響評価

ライフサイクルアセスメント(LCA)は製品のライフサイクルにおける環境影響を予測・評価するための1つのフレームワークである。本研究では従来のLCAに比べてより現実的な状況を反映したConsequential LCA(CLCA)を提案した。一方,技術的革新がマイクロスケールからナノスケールに展開されており,なかでも電子機器産業ではナノ技術の革新が進んでいる。今後広く普及する新技術についての環境問題について予見することは非常にメリットが大きく,本研究ではナノ技術にCLCAを適用し環境影響の評価を進めてきた。使用段階におけるエネルギー消費量の削減効果とナノ粒子の排出による影響のトレードオフが想定される,DRAMとMRAMおよびLCDパネルとFEDパネルの2つのケースを事例として選定し,日本の代表的な影響評価手法であるLIMEを組み込んだダイナミックCLCAの適用を試みた。ケーススタディーを通じてDRAMとMRAMの比較においては電力消費量が重要なファクターとなり得ることが示唆された。ナノ技術の専門家とのディスカッションによりDRAMとMRAMの比較だけでなく,将来的な競合関係からFeRAMとMRAMの比較が重要であることが明らかとなった。LCDパネルとFEDパネルの比較については,従来型のLCAに基づいて行われたスクリーニング評価などの既存評価事例の調査を進め,今後のCLCA適用に向けた準備を行ってきた。本研究成果はライフサイクル影響評価に関する書籍の一部として執筆作業が進められており,また複数の論文で参考文献として紹介されており,世界的にも関心の高いものとなっている。
クラッベ病モデルマウスのオリゴデンドロサイトで見られる発達異常の分子病態解析

最近我々が明らかにした、KDの疾患モデルマウス(Twitcherマウス)で認められるOLの発達異常とサイコシンの異常蓄積(Inamura et al., Neurobiol Dis 2018)に着目し、それらに対するAkt/mTORシグナルやマイクロRNAの関与、ならびに未知の細胞内サイコシン産生経路の存否について解析を行う。得られた知見をもとに、KDの新たな治療法開発をめざす。
糸状菌セルラーゼ潰伝子発現誘導機構に謁する分子生物学的研究

本研究では、糸状菌(Aspergillus acuieatus)におけるセルラーゼ遺伝子発現誘導機構を解明する事を目的として、まず、セルロースに応答してセロビオハイドロラーゼ遺伝子(cbhI)を発現誘導するシスエレメントを同定する事を目指した。種々の5'欠損ブロモーターの遺伝子発現誘導能をGUS遺伝子をレポーターとして解析した結果、翻訳開始点の上流467bpまでの欠損は遺伝子発現誘導能には影響を与えなかった。しかし、360bpまでの欠損で発現誘導能が約1/10に減少し、更に、191bpまでの欠損で消失した。そこで、影響の見られた領域に部位特異的変異を導入して詳細に解析した結果、-360-191間に存在する二カ所のシスエレメントが発現誘導に必要である事が明らかになった。その二カ所に共通な配列は、CCGN_2CCN_7GAであり、A.nidulans eglA遺伝子発現誘導に必須なシスエレメントと類似の配列である事が示された。この保存配列は、A.aculeatus cbhIプロモーター上の-467-360間にもう一カ所存在する事から、現在この領域にも部位特異的変異を導入し、改変プロモーターの遺伝子発現誘導能を解析中である。以上の解析により得られた知見を基に、同定されたシスエレメントを介した遺伝子発現誘導に関わる因子のスクリーニング系を現在構築しており、今後、糸状菌のセルラーゼ遺伝子発現誘導を調節する因子の同定に繋がるものと期待する。本研究では、糸状菌(Aspergillus aculeatus)におけるセルラーゼ遺云子発現誘導機構を解明する事を目的として、まず、本菌の形質転換系を構築する事を計画した。Aspergillus属の形質転換法で選択マーカーとして重用されているniaD, sC, trpC各遺伝子を利用した形質転換法を構築するために、A.aculeatus niaD, sC, trpC各遺伝子欠損株の単離を試みた。自然突然変異により各遺伝子に変異が導入された株をそれぞれ塩素酸、セレン酸、フルオロアンスラニル酸耐性の表現型を指標にしてスクリーニングした結果、約10^6株に1株の割合でniaD及びsC欠損変異候補株が単離された。これらniaD, sC欠損変異候補株の形質は、近縁種由来のniaD, sC各遺伝子の導入により相補された事から、niaD, sC欠損変異株の単離に成功したと結論した。また、niaD, sC欠損株は、それぞれの遺伝子座で大規模な欠失が起きていない事がサザンブロッティング解析により明らかになり、今後各遺伝子座に1コピーで外来遺伝子を導入するための宿主として有効である事が示唆された。一方、トリプトファン要求性を示すtrpC欠損株は単離されなかった事から、今後、trpG遺伝子をクローニングし、相同組換えによる遺伝子破壊によりtrpC欠損株を取得する予定である。A.aculeatus由来niaD, sC, trpC各遺伝子のクローニングは、縮重プライマーを用いたPCR法、サザンブロッティング法、ショットガンクローニング法を用いて行い、niaD, sC各遺伝子の単離に成功し、全塩基配列を決定している段階である。クローン化された遺伝子を用いて、上述の欠損株を形質転換する事にも成功し、各遺伝子が機能する事も確認した。trpC遺伝子は、一部遺伝子断片を取得した段階であり、今後全長を取得する予定である。
結晶表面場における光励起エピタキシ-機構に関する量子化学的研究

光OMVPE法によりIIーVI族化合物半導体ZnS等の薄膜成長において,原料ガスが直接分解不可能な波長の光を用い、しかも薄膜結晶のバンドギャップ以上のエネルギ-の光を照射することによって成長速度が大幅に増加する現象が見い出された事に関して、そのエピタキシャル成長の初期過程について研究を行なった。研究成果をまとめて列挙すると、1.)気相中の原料ガス及びその主な解離可能種の研究により、ジメチル亜鉛からメチル基が脱離する反応が最も容易に起こることが明らかになった。この反応は、エピタキシャル成長に対する開始反応にもなっていると言える2.)ZnS薄膜結晶に対するクラスタ-モデルを用いて、エピタキシャル成長の初期過程であるジメチル亜鉛の吸着過程をMNDO法によって計算した。それによると、光照射の効果によりジメチル亜鉛の亜鉛とクラスタ-の表面原子である硫黄とがより強固に結合することが明らかになった。本研究で用いたクラスタ-は閃亜鉛鉱型(001)面に対するものであり、この面へのジメチル亜鉛の吸着の可能性が示されたことにもなる。3.)クラスタ-表面にジメチル亜鉛が吸着している状態において、光照射がない場合にはメチル基が解離するのに約33kcal/mol必要であるのに対して、光照射がある場合には自発的にメチル基が解離していくことが示めされた。このことにより、光照射によるエピタキシャル成長速度の増加が示され、実験事実との一致を見た。4)吸着過程においては、クラスタ-からジメチル亜鉛へ電子が移行すること、および吸着状態において光照射により、ジメチル亜鉛からクラスタ-へ電子移行することが認められた。