hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
生殖器官形成における糖鎖修飾の意義

高等生物は管腔様構造の臓器ネットワークを有しており、形成過程での破綻はヒトにおいてもよく見られるが、その原因は遺伝的要因と環境的要因とが交差しており不明な点が多い。申請者はCelsr1欠損マウスが生殖器系管腔様構造の形成不全を呈し、この表現型が糖転移酵素Fringeの欠損マウスの表現型と酷似することを発見した。Celsr1蛋白質は2箇所のEGF-like motifにおいてO-フコシル化かつFringe修飾され、細胞内分布が制御された。以上の結果から「翻訳後の糖鎖修飾がCelsr1蛋白質の局在を制御する」ことが明らかとなり、管腔様構造の形成に特異的な、糖鎖修飾による制御機構が明らかとなった。Celsr1欠損マウスが生殖器系に代表される管腔様構造の形成不全を呈し、この表現型が糖転移酵素欠損マウスの表現型と酷似することを発見した。このマウスは、雄ではウォルフ管の形成不全による精巣網から精巣上体への精子の移行ブロック、雌では子宮管や卵管の節形成不全により不妊に至ることを見いだした。他のPCP関連遺伝子産物についても各器官形成期の局在を解析したところ、FZD3、FZD6はCELSR1とともに精巣網および精巣上体接合部に発現しており、CELSR1がこれらの遺伝子産物と協調し精巣網形成を制御することが示唆された。CELSR1ホモ欠損マウスより卵を採取し野生型マウスの精子と体外受精後培養したところ、ほぼ全ての受精卵が2細胞期に移行できなかった。CELSR1欠損マウス雌でもconnexinの局在に影響はなく子宮内の黄体の数に異常がみとめられなかったことから、受精後卵子の成熟不全により不妊にいたることが考えられた。糖転移酵素とCELSR1のクロストークを調べる目的でCELSR1の2箇所のEGF-like motifとヒトIgG Fc領域との融合分泌蛋白質(EGF1/2-Fc)を作製し3H-fucoseでラベルしたところ、CELSR1はこれらの候補配列において、O-フコシル化されFRINGE修飾されることが明らかとなった。フコシル化サイトの点変異により、EGF-Fcは分泌されず細胞内に蓄積した。哺乳類に存在する3種Fringeの全欠損細胞株を用い、EGF-Fcの分泌効率に及ぼす影響を定量的に解析したところ、Fringeの全欠損細胞株ではEGF1/2-Fcは分泌されず細胞内に蓄積する傾向を示した。これらの結果から、糖転移酵素の修飾によりCELSR1蛋白質の局在が制御され、管腔様構造の形成を制御する可能性が示唆された。現在、CELSR1全長蛋白質の点変異体を作製中である。Celsr1の2つのEGF motifとFcとの融合蛋白質は、Celsr1フコシル化サイトのアミノ酸点変異により細胞内に蓄積した。各種細胞内小器官のマーカー抗体を用いて細胞内分布を解析したところ、EGF-Fcは大部分が小胞体に、一部はgolgi体に蓄積しており、O-fucosyl化により細胞内輸送の制御がおこなわれているものと考えられた。これらの結果は、糖鎖修飾によりCelsr1膜蛋白質の局在が制御されることを示す重要な知見であるため、現在全長Celsr1蛋白質でもアミノ酸点変異体を作製し、細胞表面への移行を解析中である。lunatic-、manic-、radical-の各Fringe欠損マウス、およびFringe全欠損マウスを解析し、Celsr1欠損マウスで見られた神経細胞移動制御や旋毛の形成、神経管形成不全といった表現型について確認したところ、Fringe欠損マウスではこれらの表現型は観察されなかった。Fringe欠損マウスではCelsr1欠損マウスと同様に生殖器官形成に異常を生じ繁殖が困難であることを考え合わせると、臓器特異的な制御機構の存在が示唆される。これらのFringe欠損マウスではO-fucosyl化は正常におこなわれていることから、前段落の結果を考え合わせると、これらの糖鎖修飾カスケードの初期段階におけるO-fucosyl化が蛋白質局在制御において最も重要な働きを示し、続くFringe修飾はその調節因子として働くことが示唆された。組織学的解析は順調であり、本年度目標としていたFringe欠損マウスの解析は終了した。細胞生物学的解析についても、全長Celsr1のfucosyl化サイト変異蛋白質をコードするプラスミドの作成に成功し、現在細胞内局在を解析中である。人を含めた高等生物は管腔様構造の臓器ネットワークを有しており、その形成過程における破綻は人においてもよく見られる異常であるが、これらの破綻の原因は遺伝的要因と環境的要因とが交差しており不明な点が多い。申請者はCelsr1欠損マウスが生殖器系に代表される管腔様構造の形成不全を呈し、この表現型が糖転移酵素欠損マウスの表現型と酷似することを発見した。Celsr1蛋白質には2箇所のEGF-like motifが存在し、糖転移酵素の標的となることが予想される。これらEGF motifとヒトIgG Fc領域との融合分泌蛋白質の解析により、Celsr1蛋白質はこれらの候補配列において、O-フコシル化されFringe修飾されることが明らかとなった。フコシル化サイトの点

変異蛋白質は大部分が小胞体に、一部はgolgi体に蓄積しており、電気穿孔法の改良によりFringe欠損株に導入した正常な融合分泌蛋白質でも同様であったことから、O-フコシル化とFringe修飾により細胞内分布が制御されることが示唆された。さらに、Celsr1全長蛋白質のフコシル化サイトの点変異により、Celsr1蛋白質の細胞膜表面への移行が阻害された。哺乳類に存在する各Fringe欠損マウス、およびFringe全欠損マウスを解析しCelsr1欠損マウスの表現型と比較したところ、Fringe全欠損マウスは同様に生殖器官形成に異常を呈するが、神経細胞移動制御や旋毛の形成といったCelsr1欠損マウスでの一部の表現型については確認できなかった。以上の結果から「翻訳後の糖鎖修飾がCelsr1蛋白質の局在を制御する」ことが明らかとなり、管腔様構造の形成に特異的な、これらの糖鎖修飾による制御機構が明らかとなった。高等生物は管腔様構造の臓器ネットワークを有しており、形成過程での破綻はヒトにおいてもよく見られるが、その原因は遺伝的要因と環境的要因とが交差しており不明な点が多い。申請者はCelsr1欠損マウスが生殖器系管腔様構造の形成不全を呈し、この表現型が糖転移酵素Fringeの欠損マウスの表現型と酷似することを発見した。Celsr1蛋白質は2箇所のEGF-like motifにおいてO-フコシル化かつFringe修飾され、細胞内分布が制御された。以上の結果から「翻訳後の糖鎖修飾がCelsr1蛋白質の局在を制御する」ことが明らかとなり、管腔様構造の形成に特異的な、糖鎖修飾による制御機構が明らかとなった。本年度予定していた組織学的解析はおおむね終了しており、ほぼ計画通り進行している。Fringe欠損株は脆弱であり遺伝子導入が困難で時間を要したため若干の遅れを生じたが、電気穿孔法により確実に遺伝子導入できる実験系を確立できた。また、これらの試行中に得られた知見が培養神経細胞への遺伝子導入の際に応用可能であることを見出し、次年度以降の計画の該当分を先行して進めることができ論文として投稿し受理された。当初予定のとおり培養系を用いたCelsr1蛋白質の細胞内局在を解析する。Fringe欠損マウスではCelsr1欠損マウスと同様の表現型を示すがCelsr2やCelsr3欠損マウスの表現型は確認できなかったため、Flamingoのフコシル化候補配列を変異させたプラスミドを作成しショウジョウバエ翅の表現型を解析する。この変異体作成の際にもCelsr1変異体作成時と同様の技術が応用できるので、問題なく研究を遂行することができると考えられる。発生生物学組織学的解析はほぼ終了し、当初予定のとおり培養系を用いた実験に移行する。電気穿孔法による遺伝子導入系が確立できたので、問題なく研究を遂行することができるものと考えられる。
細胞培養系を用いた毛発生制御機構の解析

ラット・ヒゲ毛根部より無菌的に毛球部を取り出し、0.1%トリプシンにより細胞を分散させ、カルシウムイオンを含まないイ-グル培地(MEM)にて6.5%CO_2存在下で培養を行った。この細胞について抗サイトケラチン抗体により免疫染色を行ったところ、ほとんどの細胞が陽性となりケラチノサイト由来であることが確認され、このことから毛母細胞と考えられる細胞が採取できたと考えられた。今回行った毛母細胞の調製法では細胞の回収率が低いため、今後、他のプロテアーゼによる細胞分散法を検討する予定である。次に、この毛母細胞をラット由来I型、III型、IV型、V型コラーゲン、ラミニンおよびヘパラン硫酸をコートした培養皿に、毛母細胞の初代培養系を添加し培養形態を経時的に観察したところ、ラミニンが最も優れた毛母細胞接着因子となることが明らかとなったので、今後、ラミニンをコートした培養皿を作成し毛母細胞の培養に用いることにした。本年度予定していた各種細胞成長因子(上皮性細胞成長因子、塩基性繊維芽細胞成長因子、トランスフォーミング成長因子など)やレチノイン酸、アスコルビン酸などのビタミン類の細胞培養系に与える影響については来年度行う予定である。さらに、重層扁平上皮に観察されるケラトヒアン顆粒に特異的に反応する単クローン抗体を作成し、培養毛母細胞を免疫化学的に染色したところ細胞質に陽性反応が認められた。ケラトヒアリン顆粒は重層扁平上皮の角化マーカーと考えられるので、毛母細胞の分化過程(毛の発生)を培養系で検討するために、この抗体は有用であると考えられる。
組織形成過程における細胞外マトリックスの構築機構に関する研究

本研究課題では過去に発表したヤギの下垂体におけるコラーゲン線維構築の三次元的特長に関する結果をもとに、腺性下垂体の組織形成過程にけるコラーゲン線維網の構築特性を明らかにすることを目的とした。それに先立ち、他の動物種における特徴を比較検討したところ、ラット、ブタおよびニワトリの腺性下垂体においてコラーゲン構築像が異なることが明らかとなった。次に、胚発生過程におけるコラーゲン構築の特性を明らかにするために、ニワトリ胚を用いて免疫組織化学的ならびに走査電子顕微鏡による観察により腺性下垂体に分布するコラーゲンの検出を試みた。その結果、孵卵8日目の胚の腺性下垂体において既にI型コラーゲン陽性反応が認められた。その分布は発生の進行とともに腺の周辺部から内部へ向かって増加し、複雑な網目状の分布を呈するようになった。一方、走査型電子顕微鏡による観察では、孵卵8日目の胚において帯状のコラーゲン線維網が見られたのに続き、16日目胚では一部に膜状の隔壁構造が出現し、20日目胚では孵化後ならびに成鶏で見られるのと同様にほとんどの部分で膜状の隔壁構造が観察された。以上の結果より、ニワトリの腺性下垂体では孵卵8日目には既にコラーゲンによる支持構造の構築が始まっており、その後細胞集団を区画し、孵化直前には成体のものとほぼ同様の構造を完成させるものと考えられた。更に、プロコラーゲン抗体を用いて胚発生過程におけるコラーゲン産生細胞の同定を試みたが、組織切片上において腺性下垂体の実質細胞には抗体陽性反応が認められなかった。一方、ニワトリ雛の腺性下垂体単離培養細胞を用いた研究では、多くの細胞でプロコラーゲン免疫陽性反応が検出され、また、一部の細胞およびその周辺部においてI型コラーゲンが検出されたことから、ニワトリの腺性下垂体細胞が潜在的にコラーゲン産生能を有する可能性が示唆された。本研究課題では過去に発表したヤギの下垂体におけるコラーゲン線維構築の三次元的特長に関する結果を受けて、組織形成過程にけるコラーゲン線維網の構築特性を詳細に検討することを目的としたが、他の動物についても同様の検討を行ったところ、ラット、ブタおよびニワトリの腺性下垂体においてコラーゲン構築像が異なることが明らかとなった。すなわち、ラットにおいて腺性下垂体のコラーゲン線維網は細胞索壁を不明瞭に反映しており、一方ブタでは明瞭な細胞索を示すコラーゲン線維による隔壁が認められ、どちらかと言えばヤギの持つ構造に近い様子を呈していた。ニワトリでは非常に繊細に編まれたコラーゲン隔壁が観察され、動物種によるコラーゲン構築の違いは器官の大きさ、細胞の分布特性あるいは血管分布の違いなどによることが示唆された。このような動物種による腺性下垂体におけるコラーゲン構築像の違いはその発達過程においても違いがあることが推測される。そこで、胚発生過程におけるコラーゲン構築の特性を明らかにするために、ニワトリ胚を用いて免疫組織化学的ならびに走査電子顕微鏡による観察により腺性下垂体に分布するコラーゲンの検出を試みた。その結果、孵卵8日目以降の胚の腺性下垂体においてI型コラーゲン陽性反応が認められ、その分布は腺の周辺部から内部へ向かって増加し、複雑な網目状の分布を呈するようになった。

一方、走査型電子顕微鏡による観察では、孵卵8日目の胚において帯状のコラーゲン線維網が見られたのに続き、16日目胚では一部に膜状の隔壁構造が出現し、20日目胚では孵化後ならびに成鶏で見られるのと同様にほとんどの部分で膜状の隔壁構造が観察された。以上の結果より、ニワトリの腺性下垂体では孵卵8日目には既にコラーゲン構築が始まっており、その後の細胞集団の区画化を伴いながら、孵化直前には成体のものとほぼ同様の構造を完成させるものと考えられた。平成18年度においては、まず17年度の研究の継続検討課題であったニワトリ胚の腺性下垂体におけるコラーゲン線維網の構築について免疫組織化学的ならびに走査型電子顕微鏡による観察を行った。その結果、腺性下垂体では孵卵8日目には既にコラーゲン線維による支持構造の構築が始まっていることが確認された。隔膜を構成するコラーゲン線維網の構造はコラーゲン細線維束と細かい細線維網で構成されていた。それらが不規則に編み上げられており、発生の進行とともに密度が高くなっていった。コラーゲン線維の隔膜が発生の進行とともに増加し、細胞集団を区画していった。孵化直前には成体のものとほぼ同様の構造を完成させることが明らかとなった。また、腺性下垂体の実質細胞がコラーゲン産生に関与するという仮説のもとに、ニワトリ胚腺性下垂体においてどの種類の細胞がコラーゲンの産生に関与しているのかを明らかにすべく、プロコラーゲン抗体を用いて胚発生過程におけるコラーゲン産生細胞の同定を試みたが、腺性下垂体の実質細胞には免疫陽性反応を検出することができなかった。この検討には市販されている2種類の抗体を使用したが、いずれの揚合も染色結果は陰性であった。このことからニワトリ胚の腺性下垂体ではコラーゲンの生産・構築にはホルモン分泌細胞あるいはその前駆細胞が直接関与していないことが推測された。さらに、細胞接着分子のひとつであるN-カドヘリンの検出を試みたところ、胚発生20日目の胚において大部分の腺性下垂体実質細胞に陽性反応が認められ、ラットにおける細胞間結合様式と同様の性質を持つことが推測された。
規制された構造を持つ含硫黄遷移金属錯体の光反応の分子間相互作用による制御

メタラジチオレン錯体のS,S'-ジアルキル誘導体は、光照射で1個のアルキルラジカルと金属錯体ラジカルとに解離する。この金属錯体ラジカルは、ベンゼン溶液中、室温で、10分以上の異常に長い寿命を持ちながら、さらに二次的に、もう1個のアルキルラジカルを放出して、安定な遊離のジチオレン錯体を生成する非常に興味深い化学種である。機能性の観点から、光、磁気の両機能を制御できる有望な機能物質系である。本年度は、立体規制の観点から、架橋型のS,S'-ジアルキル誘導体の挙動の特質(金属錯体ラジカル生成効率とラジカルの挙動)を、架橋部位の構造との関連で研究した。最もユニークな挙動が観測されたのブタンジイル架橋誘導体である。ここでは、遊離錯体の生成に、2種類の長寿命活性種(寿命300sのビラジカルおよび1000sのラジカル)が関与している。後者はESR活性であり、S,S'-ジブチル誘導体から発生するラジカルと挙動が一致することから同定できる。架橋部位から不安定なo-キノジメタンが生成するo-キシリル誘導体は解離の光化学的効率が低く、また、金属錯体ラジカルのESRシグナル強度が小さい。我々は先に、共役金属キレート環のラジカル置換反応の最初の例をメタラジチオレン環について報告した。共役金属キレート環の求電子置換はいくつかの金属錯体において報告されていたが、ラジカル置換反応については、これまで全く報告がなく、我々の発見は、有機化学と無機化学との接点において新しい領域を拓くものと考えている。上の知見を基に、光化学的に発生したラジカルをメタラジチオレン環の置換に応用した。S,S'-ジベンジル誘導体と環にHをもつジチオレンの混合物に光照射すると、ベンジル基がSからCへと分子間で移動する。
発生過程における器官の退縮の分子機構

発生過程には様々な器官が形成されると同時に不要な器宮は退縮、縮小する。両生類幼生の変態では尾や鰓が甲状腺ホルモンの血中増加に伴い退縮する。本研究によって以下の結果を得た。1.ドミナント・ネガティブTH受容体(DNTR)をマーカー遺伝子と共に生きた幼生の尾の一部の筋細胞に発現させ、THのシグナル伝達を阻害することにより、幼生尾の筋細胞死はst62までは自殺的なものであることを示した。また、st62以降の急激な尾の退縮に伴って他殺的な機構(細胞外基質分解酵素の増加により、細胞外基質が分解され細胞が足場を失い"他殺的"に起きると考えられる細胞死)も複合的に作用しているということを明らかにした。2.退縮する尾において他殺的機構の主な担い手と考えられている細胞外基質分解酵素の阻害剤は、細胞外基質で構成されている脊索の崩壊を防ぐが、尾の退縮を部分的にしか抑制しない。このことは筋細胞等は甲状腺ホルモンにより直接、自殺で死ぬことを支持する。3.尾の筋細胞死に関連するとしてsubtraction library、differential hybridizationで単離された2クローンの全長cDNAをクローニングし、解析した。どちらも、アクチン結合性の蛋白質であった。しかし、尾由来の筋芽細胞株でこれらの遺伝子を強制発現させても、細胞の生存率に変化が観察されなかったことから、自殺遺伝子とは考えられなかった。4.テトラサイクリン誘導体で発現が増加するプロモーターの下流にcDNAを挿入することによって、cDNAライブラリーを作製し、幼生の尾の筋細胞に注入してリポーター遺伝子とともに発現させ、テトラサイクリン誘導体の存在下で飼育している。リポーター遺伝子の発現が処理後の細胞死により減少することを指標としてスクリーニングを行なっている。発生過程には様々な器官が形成されると同時に不要な器官は退縮、縮小する。器官の退縮は発生生物学上の重要な問題でありながら、よく研究されてきたのは授乳後乳腺退縮などぐらいであった。そこではMatrix Metalloproteinase (MMP)の発現との関連性が論じられ、MMPの活性増大による細胞外基質の破壊により、膜蛋白質インテグリンを介する生存シグナルを受けられなくなり、アポトーシス(細胞死)を起こすものと考えられていた。その類推で、甲状腺ホルモン(TH)の増加による両生類幼生の変態での尾や鰓の退縮にもMMPの発現の増大が原因と考えられていた。事実、St59-63に細胞外基質分解酵素の転写量が増大するので、細胞外基質が分解され筋細胞が足場を失い"他殺的"に細胞死を起こすという説が支持されていた。しかし、私たちはTHに反応して死ぬ尾由来筋芽細胞株を樹立しており、このことは細胞外基質の破壊を介さないで細胞死が直接、自律的に誘導されることを示唆していた。今回、我々はドミナント・ネガティブTH受容体(DNTR)をマーカー遺伝子と共に生きた幼生の尾の一部の筋細胞に発現させ、THのシグナル伝達を阻害した。DNTRは細胞から分泌されないために、THに反応した細胞自身が行う"自殺的なアポトーシス"を抑制し、DNTRを発現しない周りの細胞がTHに反応して引き起こす"他殺的なアポトーシス"を抑制しない。対照群ではマーカーのシグナルはSt57-62までに40%に減少し、St64では殆ど消滅したが、DNTR実験群ではSt62までは減少せず、St64には急に10%までに減り、変態後3週間ぐらい残った。このことからPCDはSt62までは自殺的なものであり、St62以降の急激な尾の退縮に伴って他殺的な機構も複合的に作用しているということを示した。

授乳後乳腺退縮ではMatrix Metalloproteinase(MMP)の発現との関連性が論じられ、その類推で、甲状腺ホルモン(TH)の増加による両生類幼生の変態での尾や鰓の退縮にもMMPの発現の増大が原因と考えられていた。事実、St59-63に細胞外基質分解酵素の転写量が増大するので、細胞外基質が分解され筋細胞が足場を失い"他殺的"に細胞死を起こすという説が支持されていた。一方、昨年度、私たちはドミナント・ネガティブTH受容体(DNTR)をマーカー遺伝子と共に生きた幼生の尾の一部の筋細胞に発現させ、THのシグナル伝達を阻害することによって、筋細胞死はSt62までは自殺的なものであり、St62以降の急激な尾の退縮に伴って他殺的な機構も複合的に作用しているということを示した。今年度は、幼生尾の器官培養にTHを添加すると、尾の退縮を再現できる系に更にMMP阻害剤を加えて実験した。その結果、尾の退縮は部分的にしか抑制されなかったが、MMP9の活性化は完全に抑制され、脊索の分解も阻害されていた。筋細胞死はTHによる自殺的機構が働いていると考えると、部分的にしかMMP阻害剤が尾の退縮を抑制しないことが理解できる。また、アフリカツメガエル幼生の尾から樹立され、TH存在下で細胞死を起こす筋芽細胞株のTH処理で発現しているcDNAから無処理のcDNAを差し引いたsubtraction libraryを作製し、960個のクローンを選びだした。それらをdifferential hybridizationで篩いをかけて、明らかにTH処理のプローブでシグナルが強くなるものを31クローンに絞り込んだ。TH処理で発現が増加する既知の遺伝子を除くと21クローンになり、発現量が極めて低いクローンを除いて9クローンにし、塩基配列決定やRT-PCRで3クローンになった。現在、全長cDNAをクローニングし、解析中である。発生過程には様々な器官が形成されると同時に不要な器官は退縮、縮小する。両生類幼生の変態では尾や鰓が甲状腺ホルモンの血中増加に伴い退縮する。私たちは幼生尾の筋細胞死はst62までは自殺的なものであり、st62以降の急激な尾の退縮に伴って他殺的な機構(細胞外基質分解酵素の増加により、細胞外基質が分解され細胞が足場を失い"他殺的"に起きると考えられる細胞死)も複合的に作用しているということを示した。また、退縮する尾において他殺的機構の主な担い手と考えられている細胞外基質分解酵素の阻害剤は、細胞外基質で構成されている脊索の崩壊を防ぐが、尾の退縮を部分的にしか抑制しない。このことは筋細胞等は甲状腺ホルモンにより直接、自殺で死ぬことを支持する。今年度は、前年度のsubtraction library、differential hybridizationで単離された2クローンの全長cDNAをクローニングし、解析した。甲状腺ホルモン処理でアポトーシスを起している尾由来の筋芽細胞株で、また、退縮中の尾で、発現が増加していることを確認した。どちらも、アクチン結合性の蛋白質であった。しかし、尾由来の筋芽細胞株でこれらの遺伝子を強制発現させても、細胞の生存率に変化が観察されなかったことから、自殺遺伝子とは考えられなかった。
住宅団地再生における地域と大学の連携に関する研究

最終年度は、前年度に引続き実施した調査B/C/Dを完了した。検討A/Bに関しては、当初の計画通りではないが、なるべく沿うように実施した。具体的には、前年度に引き続き調査B(個別事例の組織的ネットワークの把握)、C(個別事例の地域特性と人的ネットワークの把握)、D(個別実践アイデアの収集と類型化)に関しては、埼玉と広島において計4事例のインタビューを実施した。研究会は、3回(埼玉/仙台/広島)開催し、検討A/Bの議論の共有と深化及び、実践に役立てる資料作成のための検討・意見交換・調整等を研究会にて行った。本研究は、全国の大学が住宅団地に関わる事例を収集し、事例毎の実績や課題を整理し知見をまとめ、大学と住宅団地の連携を実践する際の基礎資料を得ることを目的とし、成果としておおよそ以下の知見を得た。1大学の取組みの目的は、団地の活性化という地域における「社会貢献」の役割と同時に、「教育」「研究」にも位置付けられていた。2「管理主体」「自治体」「自治会」「他団体」と連携することにより、情報や知識を取組みに活かすことができ、人員、知識が増え、アイデアが集まり取組みが活発化し、大学の教育、研究の幅が広がる可能性がある。3大学の団地における取組みの持続性には、研究室行事やサークル活動といった研究以外の関わりも有効であり、活動拠点の整備により活動の幅が広がる可能性がある。4大学が取組む意義は、学生は現場で学ぶことができ、社会貢献にもなっている点であった。大学の団地の活性化への取組みは、団地にとっては学生が関わるだけで活気が生まれるが、なかでも大学が教育プログラムと兼ねることにより、教育効果や高度な問題解決などが相乗効果を生み出し、高度に発展する可能性を示し、大学と団地それぞれのメリットを明らかにした。成果の発信に関しては必ずしも十分とは考えていないが、今後の課題として引続き取組みたい。各地で少しずつ報告されるようになり、その効果が注目されつつある、大学が団地の活性化に取組む事例は、団地にとっては学生が関わるだけで活気が生まれるが、なかでも大学が教育プログラムと兼ねることにより、教育効果や高度な問題解決などが相乗効果を生み出している例もあらわれはじめ、高度に発展する可能性を秘めている。全国の大学が住宅団地に関わる事例を収集し、事例毎の実績や課題を整理し知見をまとめ、大学と住宅団地の連携を実践する際の基礎資料を得ることを目的とする本研究において、初年度にあたる平成27年度は、事例の実態や波及している状況を広く明らかにすることを目指した。主に調査A(事例収集を通じた大学との関わり方の多様性の把握)を実施した。資料調査では、主要新聞を中心に、広く関連事例を収集した。また、資料調査に基づき検討を重ね、アンケートシートを作成した。特に、大学に関わらない地域活動が、地縁組織やNPO等で実施されている例も少なくないなか、大学が関わるメリットが、地域にとって、さらに大学にとって、どのように捉えられているのか、についての質問項目の設定を重視した。研究会は、東京で3回開催し、研究全体の枠組みや仮説を議論した上で、4年間のすすめ方や年度内の作業内容について意見交換を行った。学会での研究会の設立については、日本建築学会の関連分野ではワーキンググループの新設を原則認めないとの方針が示され断念した。都市住宅学会は、研究会において、趣旨があうかどうかについて懸念が示され、方針を保留した。調査A(事例収集を通じた大学との関わり方の多様性の把握)は、資料調査は概ね終了したが、資料集種の都合上、未完の項目がある。また、アンケート票の作成が概ね終了したが、最終調整が残った。さらに、アンケート調査に関しては、実施まで至っていない。学会での研究会の設立の検討までは行ったが、方針保留のため、準備は途上のままである。全国の大学が住宅団地に関わる事例を収集し、事例毎の実績や課題を整理し知見をまとめ、大学と住宅団地の連携を実践する際の基礎資料を得ることを目的とする本研究において、2年目にあたる平成28年度は、前年度に引き続き、事例の実態や波及している状況(調査A)をさらに深めるとともに、新たに、個別事例に関する調査(調査B/C/D)の準備と一部実施にとりかかった。前年度に引き続き調査A(事例収集を通じた大学との関わり方の多様性の把握)を実施した。1資料調査では、2001年以降の新聞5大紙から記事検索を実施し、事例を収集した。また、調査結果を整理しつつ、関わっている大学へのアンケート送付先の情報を収集し、入力した。さらに、打合せを重ね、アンケートの対象を大学関係者に絞ることとし、アンケートシートを完成した。調査B(個別事例の組織的ネットワークの把握)、C(個別事例の地域特性と人的ネットワークの把握)、D(個別実践アイデアの収集と類型化)に関しては、調査Aに基づき分析に取りかかった。また、その後実施するインタビュー等の調査内容の策定に着手した。関連して、台湾における事例調査(インタビューおよびフィールドワーク)を実施した。研究会は、日本工業大学(埼玉)で2回(2日)、台湾で2回開催し、調査Aの事例の整理・分析作業を共有、アンケート内容の調整、調査B/C/Dに関する意見交換等を行った。調査A2アンケート調査に関しては、アンケートの対象を変更

(大学関係者に絞る)することとし、アンケートシートを修正したため、最終的な実施がずれ込んだ。調査A2アンケート調査は、アンケート表を追加で調整したため、最終段階の実施に至らずずれ込んでいる。また、当初英国で実施予定の事例調査(インタビューおよびフィールドワーク)を一部、台湾での実施に振り替えたほか、調査B/C/Dは、アンケート実施遅れの影響により若干遅れている。さらに、検討Aに関しては、その後、諸般の事情から進め方変更(学会等ではなく、本研究会にて実施する方向へ)したことにより段取りに手間取り、若干遅れている。各地で少しずつ報告されるようになり、その効果が注目されつつある、大学が団地の活性化に取組む事例は、団地にとっては学生が関わるだけで活気が生まれるが、なかでも大学が教育プログラムと兼ねることにより、教育効果や高度な問題解決などが相乗効果を生み出している例もあらわれはじめ、高度に発展する可能性を秘めている。全国の大学が住宅団地に関わる事例を収集し、事例毎の実績や課題を整理し知見をまとめ、大学と住宅団地の連携を実践する際の基礎資料を得ることを目的とする本研究において、3年目にあたる平成29年度は、前年度に引き続き実施した調査Aが完了し、調査B/C/Dの実施に軸足を移行した。具体的には、前年度に引き続き調査A(事例収集を通じた大学との関わり方の多様性の把握)は、2アンケート調査を実施し、分析し、結果をおおよそ整理した。調査B(個別事例の組織的ネットワークの把握)、C(個別事例の地域特性と人的ネットワークの把握)、D(個別実践アイデアの収集と類型化)に関しては、2事例のインタビューを実施した。関連して、イギリスにおける事例調査(インタビューおよびフィールドワーク)を実施した。研究会は、3回(埼玉/東京/神戸)、イギリスで2回開催し、調査Aの結果および分析を共有、調査B/C/Dのインタビューの内容の調整、建築学会大会梗概集に関する意見交換・調整等を行った。平成29年度に終了予定の調査B/C/Dの実施が未完の状態である。前年度の調査A2アンケート調査の遅れが影響した。最終年度は、前年度に引続き実施した調査B/C/Dを完了した。検討A/Bに関しては、当初の計画通りではないが、なるべく沿うように実施した。具体的には、前年度に引き続き調査B(個別事例の組織的ネットワークの把握)、C(個別事例の地域特性と人的ネットワークの把握)、D(個別実践アイデアの収集と類型化)に関しては、埼玉と広島において計4事例のインタビューを実施した。研究会は、3回(埼玉/仙台/広島)開催し、検討A/Bの議論の共有と深化及び、実践に役立てる資料作成のための検討・意見交換・調整等を研究会にて行った。本研究は、全国の大学が住宅団地に関わる事例を収集し、事例毎の実績や課題を整理し知見をまとめ、大学と住宅団地の連携を実践する際の基礎資料を得ることを目的とし、成果としておおよそ以下の知見を得た。1大学の取組みの目的は、団地の活性化という地域における「社会貢献」の役割と同時に、「教育」「研究」にも位置付けられていた。
新しいシグナル伝達分子Cas-Lの癌増殖、浸潤、転移における役割

CD29/VLAインテグリン分子はフィブロネクチン、ラミニンなどの細胞外基質の受容体として細胞接着のみならず、癌細胞の転移、浸潤、増殖などに重要な役割を果たしている。我々はVLA/CD29刺激によってチロシンリン酸化されるシグナル分子でCas類縁の新しいシグナル分子Cas-Lを確立した。今回我々はCas-Lの生物学的意義を明らかにした。Jurkat T細胞株はVLA/CD29インテグリンの抗体やそのリガンドと抗CD3抗体を組合わせてもIL-2は産生ない。しかしCD3と抗CD28抗体の組合わせではIL-2を産生した。このJurkat T細胞株はFAKは発現しているもののCas-Lは殆ど発現していなかった。Cas-LのJurkatトランスフェクタントを樹立して、固相化した抗CD3抗体及びα4β1インテグリンのリガンドであるCS-1で刺激してIL-2産生を検討したところ、ベクターコントロールと比較してCS-1の濃度依存性にIL-2を産生した。さらにこのIL-2産生は可溶性の抗CD49d抗体及び抗CD29抗体処理により抑制された。FAKのCas-Lへの結合部位のSH3ドメインを欠いた変異体のJurkatトランスフェクタントではCD29/VLAインテグリンとCD3/TCRの架橋化でもIL-2は産生せず、またCas-L分子もチロシンリン酸化されなかった。さらにトランスウェルに抗CD3抗体及びFNをcoatした場合、親株Jurkatは遊走しないが、Cas-L Jurkatトランスフェクタントは強い遊走能を獲得した。このようにCas-L分子はVLA/CD29由来のIL-2産生や細胞遊走に関わっていることから、癌細胞増殖や浸潤、転移にも重要な役割を果たしていることが推測された。
観光案内コンテンツにおける利用者の感性に適応した情報提示

開発を進めているアプリについて、観光アプリから本研究プロジェクトの研究成果をまとめるアプリとして構築し直した。名称も研究母体であるデジタル絵図研究会からとり「えずけんApp」と変更した。また、明治以降の高野山の様子をとらえた写真により、現在と過去の風景の違いを学ぶことのできるコンテンツとしてアプリへ追加を想定している高野山の絵葉書について、スキャナによる取り込みを作業を実施している。さらに、ハンディ対応の3Dスキャナによる文化財の計測、計測により取り込んだ3Dモデルのアプリへの活用や立体表示装置による表示などの検討を行った。一方、観光アプリのコンテンツを利用者に提示する際の指標となる感性について、ウェアラブル光トポグラフィ装置を用いた動画視聴による計測を実施した。その結果、雰囲気に対する感性の違いは脳情報から抽出して識別可能であると考えられる。また、併せて行ったアンケートによる印象評価実験では奥之院に対する印象は、「静かな」、「爽やかな」、「落ち着いた」、「暗い」、「荘厳な」、「ゆったりした」、「綺麗な」、「気持ちが落ち着く」、「心が癒される」という印象が優勢であるのに対し、難波に対する印象は逆に、「激しい」、「忙しい」、「明るい」、「軽々しい」、「窮屈な」、「綺麗でない」、「楽しい」、「気持ちが高揚する」という印象が優勢であることがわかった。今後は被験者によらない普遍的な感性特徴パラメータを見つけ出し、不特定被験者認識アルゴリズムを確立することが課題である。また、実際に「えずけんApp」に応用して「感性BMIシステム」の実現を目指す。2018年夏から秋にかけて、和歌山県伊都郡高野町の高野山で光トポグラフィによる脳血流計測実験を行う予定であったが、台風21号による現地の被害により延期になったため。また、研究代表者の第2子誕生に伴いる、母体の療養へのサポートが長期化しているため、育児への負担が大きくなっているため。2018年3月にデジタル絵図研究会を開催し、これまでの研究の進捗状況を整理し今年度の方針と研究計画について道すじを立てた。引き続き研究協力者や被験者が必要となるため必要な謝金については研究代表者の京都工芸繊維大学でまとめて処理し支出する。本研究プロジェクトで開発を進めている観光アプリである高野山naviについて、収録する見所情報の整理と追加を行うためのシステム構築を行った。研究メンバーが主体となって活動しているデジタル「絵図」研究会で収集、作成した見所情報をデータベースで管理するとともにWebシステムによる追加や修正を実現するため、コースマネージメントシステムであるDrupal 8を採用し稼働させた。また、Webシステムやデータベースの知識に左右されることなく誰でも簡単に見所情報を追加できる環境にDrupal 8をカスタマイズした。更には、見所情報だけでなく、高野山大学が保有する資料や文化財の収集に適した環境の構築を進めることで、Webシステムを構築する理系教員と文化財を専門とする文系教員との共同作業によるデータベース作成環境が整いつつある。一方、高野山naviのコンテンツを利用者に提示する際の指標となる感性について取得と分析を行った。脳情報抽出手段として用いる可搬型の光トポグラフィ計測装置を用いて観光地の雰囲気を感じた被験者の脳血流情報を実験により収集した。実験は2種類行った。ひとつは観光地を散策する映像を室内で被験者に見せて計測する方法である。京都市街、高野山、丹生都比売神社という異なった雰囲気を持つ観光地を撮影し実験に使用した。もうひとつは被験者に実際に高野山と難波に足を運んでもらい、現地で光トポグラフィ計測装置を装着した状態で計測を行うというものである。これらの実験で取得した情報を分析し感性の変化について検討していく。高野山naviへの見所情報について、平成28年度は整理のためのWebシステムの構築に専念した。そのため、見所情報や観光情報、散策ルートといった観光アプリとしてのコンテンツの追加は現在進行中である。見所情報についてはテキストベースで情報を保持しているため、Webシステムを通してデータベース化を順次進める予定である。また、今後はデータの追加が容易に可能となるため、コンテンツの拡充は加速していくと考えらえれる。光トポグラフィ計測装置による計測実験について、今年度の方法による実験は初めての試みであったため、研究メンバーを被験者として実験を行った。平成29年度は1人の被験者で行った計測の問題点を洗い出し計測方法を改善して解析手法を確立する。その後、研究メンバー外から被験者を募り、多数のデータを得ることで放血流と感性の関連性を計測し、観光アプリへの適用を行いたい。また、平成29年度の計画であるBGM自動付与技術についての研究を進めた。画像からの自動付与技術に基づき適したBGMの選定を行うため、画像とBGMの組み合わせに関する調査実験を行った。本研究プロジェクトで開発を進めている高野山を題材とした観光アプリについて、収録する情報の種類について検討した。高野山内に点在する100か所を超える見所の現在の情報に加え、過去に遡って当時の情報を閲覧する機能を検討した。過去の情報として高野山大学が保有する絵葉書を使用する。高野山の1200年の歴史において、開創から江戸時代までの情報は書簡や絵図、古地図などがあり、一部は本研究の母体であるデジタル絵図研究会でデジタル化が行われている。一方、絵葉書では明治以降の高野山の様子をとらえた写真が記録されており、観光アプリの見所情報の一部として閲覧可能にすることで、現在とどのような違いがあるかを学ぶことができるツールとして使用できると考えられる。本研究にあたり、絵葉書情報は感性計測から見所情報を熱心に閲覧している、興味を持っている利用者に対して提供される追加情報にする予定である。

検討結果より、情報収集のツールとして採用したコースマネーメントシステムであるDrupal 8のWebフォーム作成機能から、絵葉書に関する情報を収集し整理するページを作製した。一方、観光アプリのコンテンツを利用者に提示する際の指標となる感性について、感性計測を現地計測するか、あるいは動画視聴によるか検討を行った。現地計測の場合、ウェアラブル光トポグラフィ装置が1台しかないため、バッテリー容量、遠距離の場所の移動など制約条件が多く、1回に計測できる被験者数が極度に限定され効率的ではない。そこで、まずは多人数の被験者を対象に実験可能な動画視聴により感性計測を行うこととした。そのため、感性計測のための視聴覚刺激として、専門家による撮影と編集による動画を新たに制作した。現地計測は、動画視聴による結果の最終確認のために行いたい。観光アプリの情報収集のためのシステムの機能追加と、感性の実験で使用する映像の制作に注力したため、情報収集作業や実験の実施がやや遅れている。情報収集作業は絵葉書などの新規の情報を追加する機能の検討に時間を要したため、実際の情報収集作業を実施する期間を取ることができなかった。また、光トポグラフィ計測装置による計測実験では、使用する映像の制作と編集、実験方法の検討に注力したため、実験延期になった。開発を進めているアプリについて、観光アプリから本研究プロジェクトの研究成果をまとめるアプリとして構築し直した。名称も研究母体であるデジタル絵図研究会からとり「えずけんApp」と変更した。また、明治以降の高野山の様子をとらえた写真により、現在と過去の風景の違いを学ぶことのできるコンテンツとしてアプリへ追加を想定している高野山の絵葉書について、スキャナによる取り込みを作業を実施している。さらに、ハンディ対応の3Dスキャナによる文化財の計測、計測により取り込んだ3Dモデルのアプリへの活用や立体表示装置による表示などの検討を行った。一方、観光アプリのコンテンツを利用者に提示する際の指標となる感性について、ウェアラブル光トポグラフィ装置を用いた動画視聴による計測を実施した。その結果、雰囲気に対する感性の違いは脳情報から抽出して識別可能であると考えられる。また、併せて行ったアンケートによる印象評価実験では奥之院に対する印象は、「静かな」、「爽やかな」、「落ち着いた」、「暗い」、「荘厳な」、「ゆったりした」、「綺麗な」、「気持ちが落ち着く」、「心が癒される」という印象が優勢であるのに対し、難波に対する印象は逆に、「激しい」、「忙しい」、「明るい」、「軽々しい」、「窮屈な」、「綺麗でない」、「楽しい」、「気持ちが高揚する」という印象が優勢であることがわかった。今後は被験者によらない普遍的な感性特徴パラメータを見つけ出し、不特定被験者認識アルゴリズムを確立することが課題である。また、実際に「えずけんApp」に応用して「感性BMIシステム」の実現を目指す。
不安定有機活性種および関連活性種の化学制御と精密有機合成

新規機能性材料や医農薬,ファインケミカルズなどの高付加価値化学製品の創製に対する有機合成化学の役割はますます重要である.特によくデザインされた高選択的かつ精密な炭素-炭素結合形成反応や官能基変換反応は今後とも合成化学において一層重要になってきた.有機ラジカル(遊離基),カルベンなど不安定活性種の反応は工業的にも重要なプロセスの一つであるが,その生成と制御を含めてその化学は解決すべきテーマの一つである.この方面の第一線の研究者が,それぞれの研究を発展させ,その成果を開陳し,徹底的に批判,討論し,長期的展望に立って不安定で取り扱いにくい活性種である有機ラジカル,カルベン,イリド,1,3-双極子および関連活性種の反応の化学制御を行い,真に有効な合成反応を英知を集めて創造するために,以下の研究を行った.30名の分担者間の緊密な連絡の下に,現在まで行ってきた研究成果を開陳し,新しい理論,手法,方法などをお互いに行い,改良点を明かにすることによって,それぞれの研究の飛躍的発展を図るとともに,将来に向けての共通の概念を作り上げることができた.平成9年6月に第1回研究連絡会議を開催し,各分担者の現在までの研究成果を発表し,全体を総合して,重点領域研究に発展させるための具体的研究項目の設定,そのための研究体制の確立,将来の成果の見通しなどについて討議した.それに基づき次年度特定領域研究を組織化し,申請することができた新規機能性材料や医農薬,ファインケミカルズなどの高付加価値化学製品の創製に対する有機合成化学の役割はますます重要である.特によくデザインされた高選択的かつ精密な炭素-炭素結合形成反応や官能基変換反応は今後とも合成化学において一層重要になってきた.有機ラジカル(遊離基),カルベンなど不安定活性種の反応は工業的にも重要なプロセスの一つであるが,その生成と制御を含めてその化学は解決すべきテーマの一つである.この方面の第一線の研究者が,それぞれの研究を発展させ,その成果を開陳し,徹底的に批判,討論し,長期的展望に立って不安定で取り扱いにくい活性種である有機ラジカル,カルベン,イリド,1,3-双極子および関連活性種の反応の化学制御を行い,真に有効な合成反応を英知を集めて創造するために,以下の研究を行った.30名の分担者間の緊密な連絡の下に,現在まで行ってきた研究成果を開陳し,新しい理論,手法,方法などをお互いに行い,改良点を明かにすることによって,それぞれの研究の飛躍的発展を図るとともに,将来に向けての共通の概念を作り上げることができた.平成9年6月に第1回研究連絡会議を開催し,各分担者の現在までの研究成果を発表し,全体を総合して,重点領域研究に発展させるための具体的研究項目の設定,そのための研究体制の確立,将来の成果の見通しなどについて討議した.それに基づき次年度特定領域研究を組織化し,申請することができた
韓国無文土器・原三国時代の集落構造研究

本研究では、朝鮮半島南部の無文土器時代から原三国時代の集落構造を、階層分化の視点から検討して、次のような結果を得た。1.無文土器時代前期の低地の拠点集落では、竪穴住居だけでなく、掘立柱建物もかなり存在したと見られる。ただしその構造は、中央の大きな広場に全員のための大型建物を設けて全体を統轄する求心的な構造であり、集落内の単位集団の格差はほとんどなかった。2.無文土器時代中期にもそうした求心的な構造は継続した。しかし一方で、無文土器時代中期は国の形成時期でもある。集落の中の単位集団相互の境界に溝を掘るなど、単位集団の自立化も進み、なかには大型建物の管理権を握りはじめた集団もあった。そして一部の拠点集落では、内環溝と外環溝という二重構造や、首長層のための区画が形成された可能性も出てきた。3.無文土器時代後期では、拠点集薄の様相はまだ不明だが、丘陵上の高地性祭祀環溝集落の存在が浮上した。その出現は無文土器時代中期に遡るが、後期に盛行する。ただし、この時期には、石鏃を多数製作・保有して、軍事的色彩の強い高地性集落もある。4.原三国時代の後期には、拠点集落の内部に首長層のための方形環溝が確実に存在した。この方形環溝の中には、掘立柱建物や広場など、集落の重要な施設が取り込まれていく。そして、推定される鋳造鉄斧の生産体制から見ても、こうした方形環溝は原三国時代前期まで遡ると考えられた。本年度は韓国の諸機関が発行した無文土器時代および原三国時代関係の報告書を収集し、報告された遺構・遺物をカード化した。また、慶尚南北道(嶺南)地域の資料や東京大学所蔵の楽浪関係遺物を実際に調査・検討した。そして特に無文土器時代早中期の様相について、集落構造分析の基礎となる土器編年や青銅器のありかたも含めて検討を進めた結果、新たに次のような知見を得た。(1)無文土器の編年では、これまでの前期の前に早期として刻目突帯文土器(〓沙里式)を設定できる。(2)無文土器の前期中期の大まかな変遷はこれまでと変わらないが、その内容は意外に複雑で、地域差もかなりある。(3)暦年代については、中期が紀元前56世紀、前期が紀元前78世紀という目安を得たが、放射性炭素による測定年代とは大きな開きがあり、ひきつづき検討すべきである。(4)麗水半島の遼寧式銅剣のありかたからみて、遅くとも無文土器時代中期には国という地域政治単位が成立していた。(5)無文土器時代前期までの集落は小規模だが、中期には巨大環溝集落があらわれ国の成立と軌を一にする。環溝は前期までさか上り、中期までは日常的な居住・生活施設をすべて囲い込む円形が基本である。(6)高床倉庫と貯蔵穴を問わず、倉庫域と住居域が分離する例がいくつかある。また、床面積が100m^2以上の超大型建物も無文土器時代中期には確実に存在し、集落全体を統合する機能をもつ。(7)高床倉庫の特色は、梁行一間分が桁行一間分よりも長い。本年度も昨年度にひきつづき、韓国の諸機関が発行した無文土器時代および原三国時代関係の方告書を収集し、報告された遺構・遺物をカード化した。また全羅南・北道(湖南地域)の資料や京都大学所蔵の金海貝塚関係資料を実際に調査検討した。そして蔚山地域の初期環溝集落や無文土器の編年と暦年代、〓沙里遺跡の原三国時代については論文をまとめることができ、いくつかの新知見を得た。1.無文土器時代中期では東川洞遺跡が集落構造をもっともよく示す例で、中央に倉庫群をおくタイプである。

2.暦年代については、遼寧式銅剣II式とどのような無文土器が共伴するのかが鍵を握るが、上限は中期前半の休岩里式までさかのぼる可能性が高く、これまでの私の考えを訂正する必要はない。3.全羅道地域ではいま原三国時代の遺構・遺物が不明瞭になっており、三国時代資料とのふるいわけが必要で、その端緒をつかみつつある段階である。4.永登洞遺跡を分析した結果、単位集団が無文土器時代前期には存在することを再確認した。5.原三国時代にも倉庫をまとめて管理する体制が認められ、無文土器時代中期の様相とのつながりを検討する必要が出てきた。本年度も昨年度にひきつづき、まず韓国の諸機関が発行した無文土器時代および原三国時代関係の報告書を収集し、報告された遺構・遺物をカード化した。また、忠清南道,ソウル・京畿道地域,江原道地域,慶尚南・北道地域の資料補充にも努めた。本研究をまとめるにあたっては集落にみられる空白部分の解釈が重要と考え、まず、その原論的立場を明らかにした。その後、東川洞遺跡の集落構造を分析した結果を成文化し、投稿した。さらに梨琴洞遺跡や大坪里遺跡を中心に分析をすすめ、12月からは研究成果報告書の作成に入った。新知見は以下のとおりである。1.無文土器時代前期の拠点集落でも竪穴住居だけでなく掘立柱建物の比率が高かったとみられる。ただしその構造は求心的である。2.無文土器時代中期にもそうした構造がつづくが、中期後半には首長層ための区画が存在した可能性がある。3.無文土器時代後期には高地性祭祀環溝集落の存在が浮上した。4.原三国時代後期にみられた方形環溝は、前期までは確実にさか上りそうで、そうした区画が次の三国時代の土城へとひきつがれた。
熱ナノインプリント対応金属加工用レジスト高分子薄膜の究明

金属薄膜と高分子レジスト薄膜との界面を光反応性単分子膜の化学結合形成により密着させることを特徴とする界面化学結合型熱ナノインプリントリソグラフィの学理を目的とし、金属薄膜の湿式加工に適する熱可塑性高分子レジスト薄膜の究明を行った。光反応性基と効率よく結合形成する高分子の種類、ウエットエッチングと電解めっきに適した高分子の種類と最適分子量の存在、分子量に依存した高分子薄膜への水溶液の透過現象、高分子薄膜の加熱加圧成型の均一性を確認できる蛍光レジストの有効性を論証した。熱ナノインプリント対応金属加工用レジスト高分子薄膜の究明を行うにあたり、平成20年は、ウエットエッチング用熱可塑性高分子材料の探索、ウエットエッチング用熱可塑性高分子の分子量、分子量分布、立体規則性の効果の究明、電解めっきによる被膜形成について検討を行った。ウエットエッチング用熱可塑性高分子材料の探索では、ポリ(スチレン)、ポリ(メタクリル酸メチル)、ポリ(ビニルトルエン)、ポリ(メタクリル酸ベンジル)、シクロオレフィンポリマーについて調べた結果、ポリ(スチレン)、ポリ(ビニルトルエン)が薄膜状態でレジスト機能を示すことが明らかとなった。ポリマー自体の吸水率とインプリント後の残膜除去の際の活性酸素原子種による酸化分解耐性を考慮する必要があることがわかった。シクロオレフィンポリマーでは成型に難があること、レジスト機能が劣るポリマーでは薄膜自体の親水化による金薄膜へのホール欠陥形成をもたらすことがわかった。ウエットエッチング用熱可塑性高分子の分子量、分子量分布、立体規則性の効果の検討では、精密重合が可能なポリ(スチレン)に対象を絞り、分子量に最適な範囲があることを見出した。低分子量成分、高分子量成分が混在する場合、金薄膜にホール欠陥が形成されることがわかり、単分散ポリ(スチレン)を用いることがよいことが明らかとなった。立体規則性に関し、非晶質ポリスチレンが適していると考えられた。電解めっきによる被膜形成の検討では、電解金析出を検討し、適切な電解金めっき液を見出し、次年度以降に研究するための電解めっき装置を組み立てた。21年度では、ウエットエッチング用熱可塑性高分子の分子量、分子量分布、立体規則性の効果の究明と電解めっき用熱可塑性高分子の分子量、分子量分布、立体規則性の効果の究明について検討るした。前半のウエットエッチングに関しては、前年度ポリ(スチレン)の最適な物性値を見出したため、レジスト機能を示す最適な膜厚、残膜除去プロセスによるレジスト機能の影響、広視野での熱ナノインプリント成型挙動についてさらに検討を進めた。最適な分子量を示すと考えられたポリ(スチレン)においても、薄膜化していくと、200nm以下で劇的にレジスト機能が低下することが明らかとなった。さらに、蛍光色素を添加して残膜除去プロセスがウエットエッチング挙動に与える影響を調べた結果、活性酸素原子種が容易に薄膜内に侵入し、蛍光色素を分解することまたポリ(スチレン)薄膜全体を酸素酸化により親水化していることを蛍光分光法とフーリエ変換赤外分光法により明らかにした。分子量10万程度の最適な分子量においては、熱ナノインプリント時の成型斑が、モールドのエッジ効果やパターン密度による物質移動阻害によク起こることが蛍光色素添加ポリ(スチレン)を使用することで明らかにできた。少量の低分子量ポリ(スチレン)を添加することで、レジストパターン凹部の残膜が均一化し、薄膜化することを明らかにし、より低温での成型が可能となり、熱サイクル由来のサイズ変化を抑制できることがわかった。電解めっきにおいては、分子量1万より低分子量領域と高分子量領域ともにポリ(スチレン)薄膜のマスク部に異常析出が見られた。電解金析出を一定電流値で行った揚合、高電流領域では析出応力による金の配線幅の拡大が観察され、形状も楕円形状となることがわかった。低電流領域ては、金の線幅とレジストマスクの幅と良好な相関関係が見られ、100nmのラインパターンを形成することに成功した。しかし、同一面内に異なるパターン線幅が共存すると析出金の高さがパターン線幅に依存する現象を見出し、その学術的な理解を進める研究を行うこととした。極性官能基に富むフォトレジストや電子線レジストを水系エッチングレジストに代用する従来の方法ではなく、独自に開発した光反応性単分子膜の利用を特徴とする界面化学結合型熱ナノインプリント法を基盤技術とした、非極性な水系ウエットエッチングレジストや電解めっきレジストの高分子薄膜材料を究明することを目的とした。前年度の重量平均分子量10万程度の単峰性ポリスチレンが金薄膜のウエットエッチングにおいて欠陥形成を抑制する成果を踏まえ、銅、クロム、銀の薄膜をエッチング加工する方法を開発した。

大面積での金属薄膜パターン作製のために残膜の膜厚斑による欠陥形成を防ぐための熱可塑性蛍光レジストを考案し、加熱プロセスによる蛍光消光の影響の少ない蛍光色素の選定やダブルコート法という新方法を確立し、銀系格子型透明導電薄膜の作製に成功した。100nm未満での金薄膜のウエットエッチング加工は、金の粒塊のサイズによるエッジラフネスの増大や膜厚100nm以下でエッチング水溶液の透過現象が起こることが明らかとなり、欠陥発生の抑制が困難であった。形状特性に優れた金薄膜パターンの作製を目指し、電解めっきによる金析出に界面化学結合型熱ナノインプリントリソグラフィの展開を図った。熱ナノインプリントで汎用のポリ(メタクリル酸メチル)に比べ、非極性のポリスチレンがエッジラフネスの小さな金薄膜パターン形成に必須であることを明らかにした。電解めっきの系では重量平均分子量1万程度が最も異常析出を抑制する効果があることを明らかにし、パターン線幅50nmの電解析出制御を行えることを確認した。