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論文

Environmental effects on layer-dependent dynamics of Dirac fermions in quasicrystalline bilayer graphene

Zhao, Y.*; Suzuki, T.*; Iimori, T.*; Kim, H.-W.*; Ahn, J. R.*; 堀尾 眞史*; 佐藤 祐輔*; 深谷 有喜; Kanai, T.*; Okazaki, K.*; et al.

Physical Review B, 105(11), p.115304_1 - 115304_8, 2022/03

本研究では、時間・角度分解光電子分光を用いて、SiC基板上に作製したグラフェン層におけるキャリアダイナミクスについて調べた。光ポンピング後の準結晶グラフェンのディラックバンドでは、電子ドーピングに層依存性が観測された。また、光誘起キャリア輸送量は基板からの距離に依存することがわかった。フラット基板及びステップ基板上の単層グラフェンの結果から、キャリアの生成源は界面のステップ状態に由来することがわかった。本メカニズムは、密度汎関数計算による電子構造を基にした動的モデルにより記述できる。

論文

Irradiation history of Itokawa regolith material deduced from noble gases in the Hayabusa samples

長尾 敬介*; 岡崎 隆司*; 中村 智樹*; 三浦 弥生*; 大澤 崇人; 馬上 謙一*; 松田 伸太郎*; 海老原 充*; Ireland, T.*; 北島 富美雄*; et al.

Science, 333(6046), p.1128 - 1131, 2011/08

 被引用回数:104 パーセンタイル:95.41(Multidisciplinary Sciences)

はやぶさが回収した小惑星イトカワの岩石粒子中の希ガス同位体組成を測定した結果、月試料に匹敵する高い濃度の太陽風起源He, Ne, Arを確認した。これらの希ガス組成は繰り返されたインプランテーションと、イトカワ上のレゴリス粒子同士の摩擦によってHeに富んだリムの除去による選択的Heの損失によって説明可能である。イトカワ上のレゴリスの照射時間はわずか1000万年未満であり、小さな小惑星上の物質が容易に宇宙空間に散逸してしまうことを反映している。

論文

Functional analysis of flavonoid accumulation genes of ${it Arabidopsis thaliana}$

北村 智; 松田 史生*; 峠 隆之*; 榊原 圭子*; 山崎 真巳*; 斉藤 和季*; 鳴海 一成

JAEA-Review 2010-065, JAEA Takasaki Annual Report 2009, P. 60, 2011/01

Flavonoids are one of the most widely found secondary metabolites in plants. We previously isolated ion-beam-induced Arabidopsis mutant ${it tt19}$, which showed aberrant accumulation pattern of anthocyanins and proanthocyanidins (PAa). To address the flavonoid transport mechanism more deeply, flavonoid accumulation mutants of ${it Arabidopsis}$ were analyzed at the cell biological and metabolomic levels. Within PA-accumulating cells, GFP-TT19 proteins were detected in the cytosol. This suggests that TT19 functions before vacuolar uptake of flavonoids. Metabolic profiling demonstrated that PA derivatives such as epicatechins and epicatechin oligomers, although highly accumulated in wild-type, were absent in ${it tt19}$. Based on the metabolic and cytological characteristics of mutants, we proposed a model concerning the PA pathway.

論文

Metabolic profiling and cytological analysis of proanthocyanidins in immature seeds of Arabidopsis thaliana flavonoid accumulation mutants

北村 智; 松田 史生*; 峠 隆之*; 榊原 圭子*; 山崎 真巳*; 斉藤 和季*; 鳴海 一成

Plant Journal, 62(4), p.549 - 559, 2010/05

 被引用回数:66 パーセンタイル:88.95(Plant Sciences)

昨今、フラボノイドの強力な抗酸化活性から、フラボノイドがわれわれ人類にとって有用な高機能物質として利用できると注目されているが、これらフラボノイドの植物体内での機能は、紫外線防護や花色発揮,ホルモン調節など広範にわたることが知られている。これらフラボノイドは、植物細胞内の小胞体近傍で生合成が進行するのに対して、最終的な蓄積場所は、異なる細胞内小器官である液胞であることがわかっている。このことは、フラボノイドの生合成場所と最終蓄積場所を繋ぐ「フラボノイド細胞内輸送機構」が植物細胞に存在することを強く示唆している。われわれはこれまでに、イオンビームを用いてフラボノイド輸送にかかわる新規遺伝子TT19をシロイヌナズナから単離したが、その機能は不明であった。本研究では、TT19遺伝子や液胞膜局在フラボノイドトランスポーターTT12遺伝子に着目し、これらの変異体における代謝的・細胞学的解析を行った。その結果、TT19タンパク質は細胞質領域でフラボノイド前駆体を保護している可能性が示唆された。

報告書

炭素鋼オーバーパックの局部腐食挙動に関する研究

松田 文夫*; 和田 隆太郎*; 藤原 和雄*

PNC TJ1058 92-001, 270 Pages, 1992/03

PNC-TJ1058-92-001.pdf:78.37MB

炭素鋼オーバーパックの長期腐食寿命予測に関する研究の一環として、本研究では極低溶存酸素濃度(10ppb以下)の人工海水単独系中での熱水循環式浸漬腐食試験と人工淡水および人工海水系での主としてアルカリ溶液中での電気化学試験を行った。(1)ループ式浸漬腐食試験1)試験条件をモニターしながら実施した腐食試験の条件は試験時間の大部分が試験温度80$$^{circ}C$$、溶存酸素濃度10ppb以下、PH8.2$$pm$$0.2の範囲であり、溶存の酸化還元電位の測定結果などより充分還元性の条件を達成することができた。2)上記の条件下で6ヶ月間までの腐食試験による炭素鋼の腐食速度は平板試験片で約0.049$$sim$$0.018g/m2・hであり、試験時間と共に顕著に低減した。また隙間付試験片で約0.043$$sim$$0.012/g/m2・hであり試験時間と共に顕著に低減したが平板試験片に比べてさらに低い値を示した。3)6ヶ月間までの腐食試験後には平板試験片および隙間付試験片のいずれにも孔食状の局部腐食は全く認められなかった。4)各試験期間毎に腐食試験片の表面皮膜を各種の手法により解析した結果、CaCO3とFe304の2層構造から成ることが判った。(2)電気化学試験1)人工淡水(C--88ppm、HCO3-153ppm、PH8$$sim$$10)および人工海水(Cl-19.840ppm、HCO3-136ppm、PH7$$sim$$11)中での陽分極曲線は人工淡水中では不働態化現象が認められたが、人工海水中では不働態化現象が認められなかった。2)上記の陽分極曲線を参照して、人工海水および人工淡水のそれぞれについて定電位下の腐食試験を行い、試験後の腐食形態に及ぼす溶液のpHおよび印加電位の影響を検討し、炭素鋼に局部腐食の発生する限界条件を求めた。これらの結果より、極低溶存酸素の還元性の人工海水および人工淡水中では炭素鋼は極めて孔食を発生し難いことが確認された。また、人工淡水中において隙間付試験片を用いた定電位下腐食試験ではpH10の溶液中である特定の電位領域で典型的な隙間腐食を生じることが判った。(3)今後の課題以上の如く、本年度の研究において溶存酸素を実質的に含まない強還元性の条件下では炭素鋼は局部腐食(孔食、隙間腐食)を起こさないことが確認された。今後はやや酸化性の条件下における局部腐食の発生条件と局部腐食進展速度についてさらに定量的な評価が必要と

報告書

オーバーパック材料/地下水の化学的相互作用に関するモデル開発

松田 文夫*; 和田 隆太郎*; 中作 敏之*; 藤原 和雄*; 泊里 治夫*; 武田 和生*

JNC TJ1400 2005-018, 790 Pages, 1989/03

JNC-TJ1400-2005-018-1.pdf:10.0MB
JNC-TJ1400-2005-018-2.pdf:22.96MB
JNC-TJ1400-2005-018-3.pdf:100.58MB

本研究は、高レベル放射性廃棄物地層処分技術開発の一環として、オーバーバック腐食環境の検討・推定、オーバーバック材料の腐食機構の研究、及び腐食進展に伴う化学的環境の変化の評価を目的として行った。なお、試験環境は、80$$^{circ}$$Cの人工海水に限定した。

口頭

シロイヌナズナ未熟種子におけるフラボノイド変異体の代謝産物解析

北村 智; 峠 隆之*; 松田 史生*; 榊原 圭子*; 斉藤 和季*; 鳴海 一成

no journal, , 

フラボノイドはその強力な抗酸化活性からわれわれ人類にとって有用な高機能物質として注目されているが、植物体内においても、紫外線防護物質や花色などの有用機能を発揮することが知られている。植物細胞内においては、フラボノイドの基本骨格C6-C3-C6生合成は、細胞質領域の小胞体表面で進行すると考えられているが、多くのフラボノイド最終産物は液胞に蓄積される。このことは、フラボノイドが植物細胞内で輸送されることを示唆しているが、その輸送機構についてはほとんど明らかにされていない。モデル植物シロイヌナズナにおいて、種子でのみ生合成・蓄積するフラボノイドの一種であるプロアントシアニジンに関する細胞内輸送経路に関する研究が進められており、膜局在型フラボノイドトランスポーターTT12やサイトゾル局在型のグルタチオントランスフェラーゼ様タンパク質TT19などがフラボノイド輸送に関与すると考えられている。本研究では、これらのフラボノイド変異体を用いて、未熟種子ステージにおける代謝産物解析などを行い、得られた生化学的知見について報告する。

口頭

アントシアニジン蓄積異常アラビドプシス変異体tt19の代謝プロファイル分析

松田 史生*; 北村 智; 鳴海 一成; 斉藤 和季*

no journal, , 

植物は、多種多様な二次代謝産物を産生し、それらを色素や各種防護物質として活用している。この活用のためには、自身が生合成した二次代謝産物を液胞や細胞間隙などへ規則正しく輸送・蓄積する必要がある。しかしながら、その分子機構についてはほとんど不明である。われわれは、モデル植物シロイヌナズナから、代表的な植物生産性二次代謝産物であるフラボノイドの輸送・蓄積にかかわる新規遺伝子TT19を単離した。本研究では、TT19遺伝子の植物体内での機能に迫るべく、tt19変異体を含む各種フラボノイド変異体における代謝産物を網羅的に解析し、その結果得られた新知見について報告する。

口頭

Metabolic profiling and cytological analysis of proanthocyanidins in immature seeds of flavonoid accumulation mutants of Arabidopsis thaliana

北村 智; 松田 史生*; 峠 隆之*; 榊原 圭子*; 山崎 真巳*; 斉藤 和季*; 鳴海 一成

no journal, , 

シロイヌナズナ種皮におけるプロアントシアニジン(PA)蓄積に関与するTT19遺伝子について解析した。PAはサイトゾルで生合成された後に、液胞で蓄積する。PA蓄積に関与するTT19タンパク質は、サイトゾルに局在していることを見つけた。tt19変異体では小型の液胞様構造の中にPAが蓄積していたのに対して、PAトランスポーター変異体tt12や、tt12tt19二重変異体では、PAは小型液胞様構造の外縁にPAが蓄積していた。tt19変異体で認められるPA蓄積液胞様構造は、DIC観察では光透過性の異なる構造物として観察され、その構造物の外縁にPAトランスポーターTT12タンパク質が存在することを確認した。代謝産物プロファイリングによって、野生型で蓄積しているエピカテキン類及びそのオリゴマーが、tt19変異体では検出されないことがわかった。以上の結果に基づいて、シロイヌナズナ種皮におけるフラボノイド蓄積機構について議論する。

口頭

イオンビームを用いて単離したシロイヌナズナのフラボノイド蓄積遺伝子の機能解析

北村 智; 鳴海 一成; 峠 隆之*; 山崎 真巳*; 斉藤 和季*; 松田 史生*; 榊原 佳子*

no journal, , 

シロイヌナズナ乾燥種子に220MeV炭素イオンを150Gy照射し、その後代からフラボノイド蓄積遺伝子${it TT19}$の変異体(${it tt19}$)を得た。${it TT19}$遺伝子が作るTT19タンパク質は、液胞の内腔や外膜ではなく細胞質に存在していることから、フラボノイドを液胞に蓄積するより前に働くと考えられた。通常、フラボノイドは野生型植物で大きな液胞に蓄積するのに対して、${it tt19}$変異体では小型の球状体液胞に蓄積されていた。この小型の球状体液胞では、フラボノイドの構成に異常があり、溶媒不溶性画分を多く含むことが明らかとなった。以上の結果から、TT19タンパク質は細胞質でフラボノイドを保護することによってフラボノイドの液胞蓄積を円滑に行うために必須の因子であることが考えられた。

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