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論文

Mn$$_{2}$$VAl Heusler alloy thin films; Appearance of antiferromagnetism and exchange bias in a layered structure with Fe

土屋 朋生*; 小林 亮太*; 窪田 崇秀*; 斉藤 耕太郎*; 小野 寛太*; 大原 高志; 中尾 朗子*; 高梨 弘毅*

Journal of Physics D; Applied Physics, 51(6), p.065001_1 - 065001_7, 2018/02

 被引用回数:1 パーセンタイル:100(Physics, Applied)

Mn$$_{2}$$VAl Heusler alloy films were epitaxially grown on MgO(100) single-crystal substrates by ultra-high-vacuum magnetron sputtering. A2- and L21-type Mn$$_{2}$$VAl order was controlled by the deposition temperature. A2-type Mn$$_{2}$$VAl films showed no spontaneous magnetization, while L21-type Mn$$_{2}$$VAl films showed ferrimagnetic behaviour with a maximum saturation magnetization of 220 emu/cm$$^{3}$$ at room temperature (RT). An antiferromagnetic reflection was observed with neutron diffraction at RT for an A2-type Mn$$_{2}$$VAl film deposited at 400$$^{circ}$$C. A bilayer sample of the antiferromagnetic A2-type Mn$$_{2}$$VAl and Fe showed an exchange bias of 120 Oe at 10 K.

論文

Maintaining formation of multiple robotic wheelchairs for smooth communication

鈴木 亮太*; 小林 貴訓*; 久野 義徳*; 山田 大地; 山崎 敬一*; 山崎 晶子*

International Journal on Artificial Intelligence Tools, 25(5), p.1640005_1 - 1640005_19, 2016/10

高齢化の進む現代社会において、知能化/ロボット化した車椅子に関する研究が注目されている。高齢者介護施設において、高齢者の心身の健康のために介護士からの積極的なコミュニケーションが重要視されている。一方で、車椅子による移動において、従来通り同伴者が背後から押して移動すると、搭乗者と同伴者の円滑で自然なコミュニケーションの妨げになる。そこで、我々は同伴者と車椅子が自然に隊列を組んでためのロボット車椅子のシステムを開発している。本稿では、車椅子搭乗者と同伴者のふるまいとコミュニケーションについての調査について報告する。また、エスノメソドロジーによってコミュニケーションをとるための自然な隊列について分析した。これらの調査の結果を基に、車椅子搭乗者とコミュニケーションしやすい隊列を組むための複数台ロボット車椅子システムを提案する。

論文

Modeling and simulation on ultrafine-graining based on multiscale crystal plasticity considering dislocation patterning

青柳 吉輝*; 小林 遼太郎*; 加治 芳行; 志澤 一之*

International Journal of Plasticity, 47, p.13 - 28, 2013/08

 被引用回数:16 パーセンタイル:22.78(Engineering, Mechanical)

本研究では、セル構造及びサブグレインに関する転位パターニングを表現する反応-拡散方程式を導出する。変形場における転位パターンの生成を表現するために、すべり速度,応力,セル構造形成における転位の相互作用の効果に関する情報を反応-拡散方程式の反応速度係数に導入する。さらに、転位パターニングに基づくマルチスケール結晶塑性モデルを提案する。そこで、本モデルを用いてFCC多結晶体の強ひずみ圧縮変形させる場合の擬3次元有限要素法-差分法シミュレーションを実施する。セル構造,サブグレイン,高密度転位壁の形成、並びに結晶粒のサブディビジョン化といった結晶微細化の初期プロセスを再現する。また、転位組織が超微細粒の形成に及ぼす影響について検討する。

論文

Substrate recognition mechanism of a glycosyltrehalose trehalohydrolase from ${it sulfolobus solfataricus}$ KM1

岡崎 伸生; 玉田 太郎; Feese, M. D.*; 加藤 優*; 三浦 裕*; 米田 俊浩*; 小林 和男*; 近藤 恵二*; Blaber, M.*; 黒木 良太

Protein Science, 21(4), p.539 - 552, 2012/04

 被引用回数:2 パーセンタイル:93.31(Biochemistry & Molecular Biology)

Glycosyltrehalose trehalohydrolase (GTHase) is an $$alpha$$-amylase that cleaves the $$alpha$$-1,4 bond adjacent to the $$alpha$$-1,1 bond of maltooligosyltrehalose to release trehalose. In order to investigate the catalytic and substrate recognition mechanisms of GTHase, two residues, Asp252 (nucleophile) and Glu283 (general acid/base), located at the catalytic site of GTHase were mutated (Asp252 $$rightarrow$$ Ser (D252S), Glu (D252E) and Glu283 $$rightarrow$$ Gln (E283Q)), and the activity and structure of the enzyme were investigated. The E283Q, D252E and D252S mutants showed only 0.04%, 0.03%, and 0.6% of enzymatic activity against the wild-type, respectively. The crystal structure of the E283Q mutant GTHase in complex with the substrate, maltotriosyltrehalose (G3-Tre), was determined to 2.6 ${AA}$ resolution. The structure with G3-Tre indicated that GTHase has at least five substrate binding subsites and that Glu283 is the catalytic acid, and Asp252 is the nucleophile that attacks the C1 carbon in the glycosidic linkage of G3-Tre. The complex structure also revealed a scheme for substrate recognition by GTHase. Substrate recognition involves two unique interactions: stacking of Tyr325 with the terminal glucose ring of the trehalose moiety and perpendicularly placement of Trp215 to the pyranose rings at the subsites -1 and +1 glucose.

論文

転位パターニングに基づく結晶粒超微細化に関するマルチスケール結晶塑性シミュレーション

青柳 吉輝; 小林 遼太郎*; 志澤 一之*

日本機械学会論文集,A, 77(775), p.448 - 461, 2011/03

転位セル構造の形成及びセルサイズ減少を再現する反応-拡散方程式を導出し、すべり速度及び応力といった変形場の情報を考慮した反応速度係数モデル及びセル構造形成に関する転位の相互作用を考慮した反応速度係数モデルを提案した。また、反応-拡散方程式から得られる転位密度情報を結晶塑性論における結晶の硬化則に導入することによって転位パターニングを考慮した転位-結晶塑性モデルを構築した。本モデルを用いてFEM-FDM連成解析を行い、転位パターニングに基づく結晶粒微細化の初期プロセスを再現し、転位組織が超微細粒の形成に及ぼす影響について検討した。

論文

Changes to the chemical structure of isotactic-polypropylene induced by ion-beam irradiation

岡 壽崇; 大島 明博*; 本橋 良太*; 瀬戸 直人*; 渡邊 裕司*; 小林 亮二*; 斉藤 功樹*; 工藤 久明*; 村上 健*; 鷲尾 方一*; et al.

Radiation Physics and Chemistry, 80(2), p.278 - 280, 2011/02

 被引用回数:5 パーセンタイル:50.9(Chemistry, Physical)

アイソタクチックポリスチレンに種々のイオンビームを照射し、化学構造の変化を調べた。顕微赤外分光及び紫外可視分光の結果から、LETとフルエンスによって化学構造変化が大きく変化することが明らかになった。

論文

Recent progress in the energy recovery linac project in Japan

坂中 章悟*; 明本 光生*; 青戸 智浩*; 荒川 大*; 浅岡 聖二*; 榎本 収志*; 福田 茂樹*; 古川 和朗*; 古屋 貴章*; 芳賀 開一*; et al.

Proceedings of 1st International Particle Accelerator Conference (IPAC '10) (Internet), p.2338 - 2340, 2010/05

日本においてERL型放射光源を共同研究チームで提案している。電子銃,超伝導加速空洞などの要素技術開発を進めている。また、ERL技術の実証のためのコンパクトERLの建設も進めている。これら日本におけるERL技術開発の現状について報告する。

口頭

トレハロース合成にかかわる始原菌由来グリコシルトランスフェラーゼの立体構造解析

岡崎 伸生; 玉田 太郎; 加藤 優*; 三浦 裕*; 小林 和男*; 黒木 良太

no journal, , 

始原菌Sulfolobus shibatae DSM5389由来のGTSaseの結晶化を行い、SPring-8 BL41XUで測定したデータを用いて立体構造を明らかにした。GTSaseは大まかに5つのドメインに分かれており、$$alpha$$-アミラーゼファミリーに広く見られる($$beta$$/$$alpha$$)8バレル触媒ドメインを含んでいる。そのバレル構造中には、一つのグルタミン酸(Glu269)、及び二つのアスパラギン酸(Asp241及びAsp460)が見られ、これらの立体配置は$$alpha$$-アミラーゼファミリーに属する他の酵素と同様に保存されていることから、活性中心及び糖分解機構も類似していると考えられる。活性中心を含むクレフトの形状及び性質は基質であるマルトオリゴ糖を収納するに適していた。また、活性中心近傍にはMg$$^{2+}$$イオンと思われる電子密度を中心とし、水分子,グリセロール分子を含んだ水素結合ネットワークが形成されている。本発表では今回明らかにできたGTSaseの立体構造を報告するとともに、立体構造情報とわれわれがこれまでに取得している生化学的知見を統合することにより、GTSaseの触媒機構についても原子レベルで言及したい。

口頭

Changes of the chemical structures of isotactic-polypropylene induced by ion-beam irradiation

岡 壽崇; 大島 明博*; 本橋 良太*; 瀬戸 直人*; 渡邊 裕司*; 小林 亮二*; 工藤 久明*; 村上 健*; 鷲尾 方一*; 濱 義昌*

no journal, , 

With ion-beam irradiation, one can introduce an inhomogeneous depth distribution of functional groups due to the variation of the ion energy deposition as a function of depth. Ion-beam irradiation effects for polymers by such inhomogeneous energy deposition are important for evaluating polymer degradation, developing new materials, micromachining, and so on. In this work, the local transformations of the chemical structure induced in polymer by irradiation with various ion-beams are investigated.

口頭

高効率なトレハロース合成をつかさどる古細菌由来の2つの酵素の立体構造解析

岡崎 伸生; 玉田 太郎; 三浦 裕*; Feese, M. D.*; 加藤 優*; 米田 俊浩*; 竹原 恭子*; 小林 和男*; 近藤 恵二*; 黒木 良太

no journal, , 

酸性,高温下で生息する古細菌には、可溶性澱粉から直接トレハロースを生成する高効率なシステムが存在する。このシステムには2つの酵素が働いており、$$alpha$$-アミラーゼファミリーに属するグリコシルトランスフェラーゼ(Glycosyltransferase; GTSase; EC 2.4.1.25)が、マルトオリゴ糖の末端2糖の分子内転移を行い、基質還元末端部位の$$alpha$$-1,4グリコシド結合を$$alpha$$,$$alpha$$-1,1結合に変換する。生成物であるマルトオリゴシルトレハロースは$$alpha$$-アミラーゼ(Glycosyltrehalose trehalohydrolase; GTHase; EC 3.3.1.1)により加水分解され、最終生成物であるトレハロースが切り出される。われわれは古細菌Sulfolobus shibatae DSM5389由来GTSase及びSulfolobus solfataricus KM1由来GTHaseを基質との複合体状態で結晶化を行い、SPring-8で測定したデータを用いて立体構造を明らかにした。

口頭

Structural comparison of the substrate-binding mechanism between maltooligosyl trehalose synthase (MTSase) and maltooligosyl trehalose trehalohydrolase (MTHase)

安達 基泰; 岡崎 伸生*; 玉田 太郎; 加藤 優*; 小林 和男*; Blaber, M.; 黒木 良太

no journal, , 

マルトオリゴシルトレハロース合成酵素(MTSase)とマルトオリゴシルトレハローストレハロヒドロラーゼ(MTHase)は、食品の保存料として実用的な化合物であるトレハロースを効率的に生産するために鍵となる酵素である。今回、前者のMTSaseの触媒機構を理解するために、超高熱古細菌MTSaseのSulfolobus shibatae DSM5389由来のMTSaseのX線結晶構造を2.3${AA}$の分解能で決定した。その結果、($$beta$$/$$alpha$$)8ドメインに存在するAsp241, Glu269, Asp460の3つの残基が、関連酵素において普遍的に存在する触媒残基であることがわかった。

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