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論文

Thermally altered subsurface material of asteroid (162173) Ryugu

北里 宏平*; Milliken, R. E.*; 岩田 隆浩*; 安部 正真*; 大竹 真紀子*; 松浦 周二*; 高木 靖彦*; 中村 智樹*; 廣井 孝弘*; 松岡 萌*; et al.

Nature Astronomy (Internet), 5(3), p.246 - 250, 2021/03

 被引用回数:30 パーセンタイル:96.87(Astronomy & Astrophysics)

2019年4月「はやぶさ2」ミッションは、地球に近い炭素質の小惑星(162173)リュウグウの人工衝撃実験を成功させた。これは露出した地下物質を調査し、放射加熱の潜在的な影響をテストする機会を提供した。はやぶさ2の近赤外線分光器(NIRS3)によるリュウグウの地下物質の観測結果を報告する。発掘された材料の反射スペクトルは、表面で観測されたものと比較して、わずかに強くピークがシフトした水酸基(OH)の吸収を示す。これは、宇宙風化や放射加熱が最上部の表面で微妙なスペクトル変化を引き起こしたことを示している。ただし、このOH吸収の強度と形状は、表面と同様に、地下物質が300$$^{circ}$$Cを超える加熱を経験したことを示している。一方、熱物理モデリングでは、軌道長半径が0.344AUに減少しても、推定される掘削深度1mでは放射加熱によって温度が200$$^{circ}$$Cを超えて上昇しないことが示されている。これは、リュウグウ母天体が放射加熱と衝撃加熱のいずれか、もしくは両方により熱変化が発生したという仮説を裏付けている。

論文

Structural basis for acceptor-substrate recognition of UDP-glucose: anthocyanidin 3-${it O}$-glucosyltransferase from ${it Clitoria ternatea}$

廣本 武史; 本庄 栄二郎*; 野田 尚信*; 玉田 太郎; 数馬 恒平*; 鈴木 正彦*; Blaber, M.; 黒木 良太

Protein Science, 24(3), p.395 - 407, 2015/03

 被引用回数:54 パーセンタイル:87.75(Biochemistry & Molecular Biology)

チョウマメの花弁に含まれるUDP-glucose: anthocyanidin 3-${it O}$-glucosyltransferase(UGT78K6)は、UDP-glucoseを糖供与体とし、青色色素の基本骨格をなすデルフィニジンへの糖転移を触媒する酵素である。本酵素は、「フラボノール」に類似した化学構造を有するにもかかわらず、デルフィニジンなど「アントシアニジン」特異的な糖転移活性を示す。その糖受容体認識に関わる構造基盤を明らかにするため、UGT78K6単独の立体構造ならびに各糖受容体(アントシアニジンに分類されるデルフィニジンとペチュニジン、またフラボノールの一種であるケンフェロール)が結合した複合体の立体構造をX線結晶構造解析により決定した。今回の研究で見出された糖受容体の結合様式は、これまでに報告されている類似の糖転移酵素(赤ブドウ由来${it Vv}$GT1)とケンフェロールとの結合様式とは全く異なるものであり、発色の異なる糖受容体「アントシアニジン」と「フラボノール」をどのように識別しているのか、その分子メカニズムの解明を可能とした。今後、得られた構造情報を基に糖受容体との相互作用部位を改変することにより、色味の異なる色素化合物の合成あるいは医薬品候補分子の合成を可能にするものと期待される。

論文

Crystal structure of UDP-glucose:anthocyanidin 3-${it O}$-glucosyltransferase from ${it Clitoria ternatea}$

廣本 武史; 本庄 栄二郎*; 玉田 太郎; 野田 尚信*; 数馬 恒平*; 鈴木 正彦*; 黒木 良太

Journal of Synchrotron Radiation, 20(6), p.894 - 898, 2013/11

 被引用回数:36 パーセンタイル:86.65(Instruments & Instrumentation)

チョウマメの花弁には、テルナチンと呼ばれるポリアシル化アントシアニンが含まれている。その生合成の最初の段階を担うのがUDP-グルコース:アントシアニジン3-${it O}$-グルコシルトランスフェラーゼ(${it Ct}$3GT-A)であり、UDP-グルコースを糖供与体とし、糖受容体であるアントシアニジン類への糖転移反応を触媒する。ここでは${it Ct}$3GT-Aの構造機能相関を明らかにするため、${it Ct}$3GT-Aの大腸菌組換え体を調製し、その立体構造をX線結晶構造解析により1.85${AA}$分解能で決定した。その全体構造は、2つのRossmann-like $$beta$$/$$alpha$$/$$beta$$ドメインから成るGT-Bフォールドを有しており、また2つのドメイン間に形成されたクレフトには、糖供与体(UDP-Glc)および糖受容体を結合するキャビティが存在していた。既に報告されている赤ブドウ由来フラボノイド3-${it O}$-グリコシルトランスフェラーゼ(${it Vv}$GT1)との構造比較より、糖受容体であるケンフェロールの結合に関与するアミノ酸残基が${it Ct}$3GT-Aにおいて有意に置換されていることが明らかとなった。これらの知見は、両酵素の糖受容体特異性の差別化を理解する上で重要と考えられる。

論文

Ferroelectric polarization and magnetic structure in Eu$$_{0.595}$$Y$$_{0.405}$$MnO$$_{3}$$

梶本 亮一; 横尾 哲也*; 古府 麻衣子*; 野田 耕平*; 桑原 英樹*

Journal of Physics and Chemistry of Solids, 68(11), p.2087 - 2090, 2007/11

 被引用回数:4 パーセンタイル:22.75(Chemistry, Multidisciplinary)

Eu$$_{0.595}$$Y$$_{0.405}$$MnO$$_3$$$$T_mathrm{N}=47$$K以下の温度で反強磁性転移を示す。$$T_mathrm{C}^c=25$$K以下で$$c$$軸方向に自発分極($$P$$)が生じるが、$$P$$の向きは$$T_mathrm{C}^a=23$$K以下で$$a$$軸方向へ変化する。$$P$$と磁気構造の関係を調べるために、Eu$$_{0.595}$$Y$$_{0.405}$$MnO$$_3$$の単結晶試料に対して中性子回折実験を行った。中性子回折実験は高エネルギー加速器研究機構(KEK)のパルス中性子研究施設KENSに設置されている熱外中性子回折計EXCEDで行った。非整合波数ベクトル$$(0, 0.31, 1)$$を持つ磁気ブラッグ反射を観測した。散乱ベクトル$$mathbf{Q}$$がほぼ$$b$$軸に平行な磁気ブラッグピークと、ほぼ$$c$$軸に平行なものの強度を比較することで、$$P$$が出現する温度、及びその向きが変わる温度にて磁気構造が変化していることが確認できた。磁気散乱強度の変化は誘電特性の変化に応じてスパイラル磁気構造が形成され、また、その容易面が変化しているとして解釈でき、最近の理論とも整合する。

論文

Intense femto-second laser-driven X-ray source coupled with multiple directional quantum beams for applications

大道 博行; 匂坂 明人; 小倉 浩一; 織茂 聡; 西内 満美子; 余語 覚文; 森 道昭; Li, Z.*; 桐山 博光; 金沢 修平; et al.

X-Ray Lasers 2006; Springer Proceedings in Physics, Vol.115, p.595 - 605, 2007/00

現在、関西光科学研究所に設置されている超短パルス高強度レーザーを用いた量子ビーム発生実験を行っている。すなわちレーザーを厚さ数ミクロンの薄膜に照射することにより、プロトン,X線,テラヘルツ波,電子線が発生する。これらは時間同期がきちんととれており、時間幅も1ピコ秒以下であり、するどい指向性を有し輝度も高い。これらを組合せることにより、極めて新しいポンプ-プローブ計測等が可能になると考えられる。これら研究の現状と今後の方向について報告する。

論文

Internally Cu-stabilized RHQT Nb$$_{3}$$Al superconductors with Ta matrix

竹内 孝夫*; 田川 浩平*; 野田 哲司*; 伴野 信哉*; 飯嶋 安男*; 菊池 章弘*; 北口 仁*; 小菅 通雄*; 土屋 清澄*; 小泉 徳潔; et al.

IEEE Transactions on Applied Superconductivity, 16(2), p.1257 - 1260, 2006/06

 被引用回数:6 パーセンタイル:37.36(Engineering, Electrical & Electronic)

次期核融合炉では、16T以上の高磁場で大電流を流す導体が必要となる。急熱急冷変態法(RHQT)Nb$$_{3}$$Al線は、2次熱処理前に撚線加工が行えるので、RHQT-Nb$$_{3}$$Al CIC導体は、その有力な候補導体として考えられている。CIC導体で使用する丸線には、従来は、1900$$^{circ}$$C程度の1次熱処理でNb母材と反応しない銀を安定化材として使用していた。しかし、銀,Nbには放射化の問題があるため、タンタルを母材とし、安定化材として銅を使用する製造方法の開発を試みた。

論文

Spin wave and orbital ordering in the C-type antiferromagnetic phase of Nd$$_{1-x}$$Sr$$_{x}$$MnO$$_{3}$$

梶本 亮一; 吉澤 英樹*; 川崎 隆一*; 野田 耕平*; 桑原 英樹*

Journal of the Physical Society of Japan, 74(1), p.502 - 503, 2005/01

 被引用回数:2 パーセンタイル:19.79(Physics, Multidisciplinary)

Nd$$_{0.25}$$Sr$$_{0.75}$$MnO$$_{3}$$におけるC型反強磁性スピン波の分散関係を中性子散乱実験によって決定した。スピン交換相互作用は大きな異方性を示し、d$$_{3z^2-r^2}$$軌道が$$c$$軸方向に整列した軌道秩序状態が形成されているためと解釈できる。$$c$$軸方向の交換相互作用はかなり大きく、強磁性金属相での値と同程度である。このことは軌道秩序方向に沿って有限の電荷のホッピングが存在することを示唆する。

口頭

Eu$$_{0.595}$$Y$$_{0.405}$$MnO$$_{3}$$の電気分極と磁気構造

梶本 亮一; 横尾 哲也*; 古府 麻衣子*; 野田 耕平*; 桑原 英樹*

no journal, , 

Eu$$_{0.595}$$Y$$_{0.405}$$MnO$$_{3}$$$$T_N=47$$K以下で反強磁性転移を示す。$$T_C^c=25$$K以下で$$c$$軸に平行な自発電気分極が生じるが、その向きは$$T_C^a=23$$K以下で$$a$$軸方向へと変化する。強誘電性を示す$$R$$MnO$$_{3}$$の多くは長周期磁気秩序相がらせん秩序となるときに自発電気分極$$P$$が出現している。Eu$$_{0.595}$$Y$$_{0.405}$$MnO$$_{3}$$における電気分極の変化と磁気構造の関係を調べるためにEu$$_{0.595}$$Y$$_{0.405}$$MnO$$_{3}$$の単結晶試料に対してパルス中性子回折実験を行った。散乱ベクトル$$mathbf{Q}$$の向きが大きく異なる2つの磁気反射$$(0,q_s,1)$$$$(0,2-q_s,1)$$($$q_ssim0.3b$$)の強度の温度変化を測定したところ、両者は$$T_C^c$$$$T_C^a$$を境に異なる変化を示し、$$P$$の向きの変化に対応してスピンの向きが変化していることがわかった。その温度変化は、スピン秩序が$$T_C^a$$$$<$$T$$<$$$$T_C^c$$($$P parallel c$$)では$$bc$$面内でらせんを描き、T$$<$$$$T_C^a$$($$P parallel c$$)では$$ab$$面内でらせんを描いている、と考えることで説明できる。

口頭

超短パルス高強度レーザーを用いたプロトンとテラヘルツ波の同時発生

匂坂 明人; 大道 博行; Pirozhkov, A. S.; 小倉 浩一; 織茂 聡; 森 道昭; 余語 覚文; 中村 衆*; 岩下 芳久*; 白井 敏之*; et al.

no journal, , 

超短パルス高強度レーザーと物質との相互作用により、高エネルギーのイオンや電子,X線,テラヘルツ領域の電磁波などが発生する。高エネルギー粒子とテラヘルツ波を同時に発生させることで、粒子単独で発生させた場合とは異なる利用研究が期待される。本研究では、プロトンとテラヘルツ波の同時発生を目的として実験を行った。日本原子力研究開発機構設置のチタンサファイアレーザー(JLITE-X)を用いて、チタンの薄膜ターゲットに照射した。集光強度は、ビームウエストで2$$sim$$3$$times$$10$$^{17}$$W/cm$$^{2}$$であった。プロトン計測と同時にレーザーのプリパルスにより生成されるプリフォームドプラズマを干渉計測により測定した。プリフォームドプラズマサイズに対するプロトン発生の依存性を調べた結果、プリフォームドプラズマを抑制することでプロトンの発生量が大きく変化することがわかった。そして、プロトン発生に最適なプリフォームドプラズマ条件において、テラヘルツ波の発生していることがわかった。講演では、得られた実験結果とその解析結果について報告する予定である。

口頭

Eu$$_{0.595}$$Y$$_{0.405}$$MnO$$_{3}$$の電気分極と磁気構造

梶本 亮一; 横尾 哲也*; 古府 麻衣子*; 野田 耕平*; 桑原 英樹*

no journal, , 

$$R$$MnO$$_{3}$$は長周期磁気秩序相で強誘電性を示すことで最近注目されているが、その多くでは自発電気分極$$P$$は長周期磁気秩序がらせん秩序となる時に出現している。Eu$$_{0.595}$$Y$$_{0.405}$$MnO$$_{3}$$$$T_N=47$$K以下で反強磁性転移を示す。$$T^c_C=25$$K以下で$$c$$軸に平行な自発電気分極が生じるが、その向きは$$T^a_C=23$$K以下で$$a$$軸方向へと変化する。この電気分極の変化と磁気構造の関係を実験的に調べるためにEu$$_{0.595}$$Y$$_{0.405}$$MnO$$_{3}$$の単結晶試料に対して中性子回折実験を行った。磁気反射は$$mathbf{Q}=(h, k pm q, l)$$, $$q sim 0.3$$の位置に観測された。散乱ベクトル$$mathbf{Q}$$$$c$$軸にほぼ平行な$$(0, q, 1)$$$$b$$軸にほぼ平行な$$(0, 2-q, 1)$$の2つの磁気反射強度の温度変化の比較から磁気構造の変化を考察した。両者ともに$$T^c_C$$, $$T^a_C$$で変化が見られ、$$P$$の向きの変化に対応してスピンの向きが変化していることがわかった。らせん秩序及びサイン波秩序を仮定したモデルを元に2つの磁気反射強度を解析し、$$P$$の向きとの関係について考察した。

口頭

チョウマメ由来UDP-グルコース:アントシアニジン3-${it O}$-グルコシル基転移酵素における糖受容体基質の認識機構

廣本 武史; 本庄 栄二郎*; 玉田 太郎; 黒木 良太; 野田 尚信*; 数馬 恒平*; 鈴木 正彦*

no journal, , 

UDP-グルコース:アントシアニジン3-${it O}$-グルコシル転移酵素(UGT78K6)は、アントシアニン色素の基本骨格をなすアントシアニジン類への糖転移を触媒する酵素で、チョウマメの青色の花弁に含まれるポリアシル化アントシアニン(テルナチン)の生合成の初期段階を担っている。また本酵素は、類似の分子構造を有するにも拘わらず、フラボノール類に対して著しく低い糖転移活性を示すことが知られている。そこで、糖受容体基質の認識に関わる構造基盤を明らかにするため、UGT78K6に各糖受容体基質(アントシアニジンに分類されるデルフィニジンとペチュニジン、またフラボノールの一種であるケンフェロール)が結合した酵素-基質複合体の立体構造を、X線結晶構造解析により、それぞれ2.6${AA}$, 2.7${AA}$, 1.8${AA}$の分解能で決定した。これは、アントシアニジンが酵素に結合した状態を観測した初めての例である。本解析で見出された各糖受容体基質の結合様式は、これまでに報告されている類似の糖転移酵素(赤ブドウ由来${it Vv}$GT1)とは全く異なるものであり、異なる発色を担うアントシアニジンとフラボノールをどのように識別しているのか、その分子メカニズムの解明を可能とした。

口頭

X線マイクロビーム照射後の細胞分裂のライブセルイメージング

神長 輝一; 篠田 航平; 福岡 壮太郎; 中上 裕貴; 横谷 明徳

no journal, , 

Fucci化されたHeLa細胞を試料として用い、X線照射による細胞周期遅延をライブセル観察により調べた。KEK放射光施設(PF)のBL27Bから得られるX線マイクロビームを利用し、顕微鏡下で細胞に照射した。本顕微照射システムでは、長時間に渡る細胞の継時観察が困難である。このため照射後細胞をビームラインから外し、培養器を備えた別の顕微鏡システムにセットした。オンラインとオフラインの二つの顕微システムにおいて照射細胞の位置座標を共有するため、新たに位置調整用フィルムアタッチメントを製作した。数十個のHeLa-Fucci細胞からなるマイクロコロニー中心部に60$$times$$60$$mu$$mのX線マイクロビームを照射し、72時間タイムラプス観察を行った。その結果、照射細胞に細胞周期遅延や細胞死、細胞融合などの影響が観察されたことに加え、非照射細胞にも細胞周期遅延が線量や細胞周期に依存して起こることを見出した。これは、新しいタイプのバイスタンダー効果であると考えられる。

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