hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
保型表現の合同による岩澤主予想の研究

テータ関数(吉田リフト, Harris-Soudry-Taylor(HST)リフト),およびL関数の特殊値について研究をした.以前の研究で得られていた内積公式の応用を研究し,いくつかの仮定の下で,実二次体上のHilbert保型形式のRankin-Selberg型L関数に対し,その特殊値が非自明となるtwistの存在について結果を得た.また以前の結果で,特別なBessel周期に対し,そのL関数との関係を記述したが,これをより一般的なBessel周期の場合に考察をした.明示的な結果については研究中であるものの,吉田リフトの場合と同様の定式化が出来ることを確かめた.テータ関数を用いた岩澤理論への応用について研究をした.とくにこれまでの研究で得られたテータ関数が,レベルを割る素点でもHecke固有形式になっていることを示し, Fricke対合のテータ関数への作用を書き下した.またその応用として, L関数の特殊値への非消滅への応用も研究し, Hilbert尖点形式の場合,非消滅の問題を,より扱いやすい“代数体の存在問題"に帰着することが出来た.テータ関数の構成に関連して, p進L関数の構成に着手する予定だったが,これについては,いくつかの情報収集,および状況の確認をするに留まった.これは研究実績の概要で述べたように,当初の計画とは別の,テータ関数の応用に注力をしたためであり,実質, p進L関数の研究に時間を多くは割くことが出来なかったためである.研究実績で挙げた研究も,テータ関数の岩澤理論への応用という当該研究の大きな目的の一部と考えられるため,現在の研究進捗状況は, “やや遅れている"とするのが妥当である.研究期間内にテータ関数(吉田リフト, Harris-Soudry-Taylor(HST)リフト),およびL関数の特殊値について研究をした.まず吉田リフトに対する内積公式を論文にまとめ,投稿した.次に内積公式の応用を研究し,幾つかの仮定が必要なものの,実二次体上のHilbert保型形式のRankin-Selberg型L関数に対し,その特殊値が非自明となるtwistの存在について結果を得た.この結果は,以前に行った吉田リフトのBessel周期の研究で,特殊値の標数pでの非自明性が困難であった部分を,標数0とし,やや弱めた形で証明したことに相当する.HSTリフトに対して,そのBessel周期を研究した.以前の結果では,特別なBessel周期を選択し, HSTリフトの非消滅を議論していたが,これをより一般的なBessel周期の場合に考察をした.一般的なBessel周期の明示的な結果については研究中であるものの,吉田リフトに対するBessel周期と同様の明示的な定式化を得た.この研究は,吉田リフトを用いたL関数の特殊値の非自明性への類似を,虚二次体上のGL(2)の保型表現に対して考察するための基盤となると考えられる.簡約代数群の保型表現に対するp進L関数について,最近の発展状況を精査した.幾つかの場合には,改善の余地があることや,弱い形でのp進L関数の構成の可能性など,今後の研究において技術的に困難な点を明らかにした.またAsh-GinzburgによるGL(2n)のp進L関数の構成について,合宿型セミナーにおいてその詳細を概説講演した.テータ関数(吉田リフト, Harris-Soudry-Taylor(HST)リフト),およびL関数の特殊値について研究をした.以前の研究で得られていた内積公式の応用を研究し,いくつかの仮定の下で,実二次体上のHilbert保型形式のRankin-Selberg型L関数に対し,その特殊値が非自明となるtwistの存在について結果を得た.また以前の結果で,特別なBessel周期に対し,そのL関数との関係を記述したが,これをより一般的なBessel周期の場合に考察をした.明示的な結果については研究中であるものの,吉田リフトの場合と同様の定式化が出来ることを確かめた.今後も,テータ関数を軸に据えて,研究を進めていく.まずテータ関数の応用としての, L関数の特殊値の非消滅の問題を決着させる.また本年度内に収集したp進L関数についての情報収集の結果,当初,考察していた対象以外にも様々な場合について,より一般化が望まれる状況であることが分かってきた.そのため当該研究の目的たるp進L関数以外のものについても,その一般化や精密化を目的とした情報収集・研究を行っていく.テータ関数の研究は,概ね順調と考えられるので,今後も計画の通りに研究を行っていく.28年度が最終年度であるため、記入しない。数論28年度が最終年度であるため、記入しない。
走査トンネル顕微鏡による有機分子(核酸塩基)超構造の創成

本年度は、以下に以下に示す研究を行った。(1)素構造(基本構造)の基礎的評価。アデニン、チミン、グアニン、シトシンの孤立核酸塩基分子の吸着構造のSTM観察を行った。Si,SrTiO_3,Cu表面上に分子を蒸着し、STMによってこの表面を観察した。表面との相互作用によってそれぞれの特性を反映した吸着形態、分子配列を形成することが明らかになった。(2)計算科学による分子-表面相互作用の評価。分子軌道法による分子-表面吸着シミュレーションを行い、吸着分子の分子軌道を導いた。これを分子吸着表面の電子状態密度分布と比較し、STMによて得られた分子の形状、吸着サイト、吸着のエネルギー的評価、状態等の分子吸着現象を明らかにすることができた。(3)STMによる異種核酸塩基分子識別。SrTiO_3基板に2種の核酸塩基分子、アデニン、チミンの共蒸着を行い、分子の識別を行った結果、分子の高さと大きさから“STMによる核酸塩基分子の識別"が可能であることがわかった。
多元系リチウムイオン伝導体酸化物スケルトンの中距離構造

組成がLiGe2(PO4)3のガラスがNASICON型のガラスセラミックになるとイオン伝導率が急激に上昇することに着目し、それらのGeの局所構造を調べた。GeO6の八面体ユニットで構成されているガラスセラミックのX線吸収分光測定を行った結果、高エネルギー側に肩を有したXANESスペクトが観測された。そのような特徴は、ガラスのXANESスペクトには観測されなかった。また、EXAFSスペクトルのフーリエ変換により得た動径構造関数において、ガラスのGe-O相間距離はガラスセラミックよりも短い。従って、ガラスのGeはNASICON型ガラスセラミックとは異なる局所構造を有していることが明らかになった。異なるAl濃度のLi-Ge-Al-P-O系の固体ガラス試料およびLi1+xAlxGe2-x(PO4)3の多結晶試料において、Ge K吸収端のX線吸収分光測定を行った。ガラス試料は、高エネルギー側に肩を有したXANESスペクトルを示した。このようなスペクトルは、Al濃度が増加しても殆ど変化しなかった。また、EXAFSスペクトルのフーリエ変換により得た動径構造関数において、Ge-O相関のピーク位置は、Al濃度が増加しても殆ど変化しなかった。つまり、Al濃度が変化してもガラス試料においてGeの局所構造は殆ど変化しないことが示された。一方、同じAl濃度で比較すると、ガラス試料は結晶試料よりもブロードなXANESスペクトルを示した。さらに、動径構造関数において、ガラス試料におけるGe-O相関距離は結晶試料と比較して短かった。これらの結果より、ガラスから結晶への変態に伴いGeの局所構造は変化することが明らかになった。Li2CO3、GeO2およびNH4H2(PO4)3の混合粉末を融解した後、急冷凝固して、Li-Ge-P-O系の固体ガラス試料を作製した。また、それに熱処理を施して、NASICON(Natrium superionic conductor)型LiGe2(PO4)3の多結晶試料を作製した。それらの交流インピーダンス測定を行い、同じ温度で比較すると多結晶試料は固体ガラス試料よりも高い伝導率を示すことを確認した。また、伝導率の温度依存性を評価し、多結晶試料の活性化エネルギーは固体ガラス試料よりも小さいことを示した。Li-Ge-P-O系の固体ガラス試料およびLiGe2(PO4)3の多結晶試料の粉末X線回折測定を行った。固体ガラス試料の回折パターンから得た動径分布関数において、結晶試料におけるGeの第一近接および第二近接原子間距離とほぼ同程度の距離に相関ピークが観測された。つまり、固体ガラス試料および多結晶試料の伝導率測定の結果は、Ge、PおよびOで構成された骨格構造の乱れがリチウムイオンの伝導率低下を引き起こすと考えられるが、骨格構造は第二近接程度の中距離では、結晶状態と類似していることを示唆する結果を得た。また、結晶状態においてGeはOが6配位した八面体構造を有するが、Ge K吸収端のX線吸収分光測定を行った結果、ガラス状態ではGeの局所構造が変化することが示された。固体ガラス試料において、Geの局所構造にも乱れが生じることを示唆する結果を得た。NASICON(NAtrium Super Ionic CONductor)型構造のリン酸化合物のガラスセラミックは高いリチウムイオン伝導率を示す。本研究では、組成がLi1+xGe2-xAlx(PO4)3のガラスおよびNASICON型構造のガラスセラミックの構造を多角的に調べている。本年度は、異なるAl濃度のガラス試料およびガラスセラミック試料において、AlおよびPのNMR測定を行った。Li2Co3、Al2O3、GeO2およびNH4H2(PO4)3を所定量秤量し、それらを白金坩堝で溶融した後、急冷凝固してガラス試料を得た。また、それに熱処理を施してNASICON型構造単相のガラスセラミック試料を得た。ガラスセラミック試料のAlのNMRスペクトルより、AlはGeと同様に6配位であった。昨年度行ったX線吸収分光測定測定結果によるとガラス試料におけるGeの局所構造はガラスセラミック試料と異なるが、NMRスペクトルよりガラス試料におけるAlは複数の異なる局所構造を有することが明らかになった。また、Al濃度が変化してもガラス試料におけるGeの局所構造はほとんど変化しないのに対し、Alの局所構造は顕著に変化した。また、Al濃度の増加に伴いガラス試料のPのNMRスペクトルにも変化が観測された。このような変化は、Al濃度の増加に伴い、ガラス試料中のPとOの四面体の周囲に位置するAlの配位構造が変化したためと推察される。金属物性異なるAl濃度のLi-Al-Ge-P-O系の固体ガラス試料およびNASICON型Li1+xAlxGe2-x(PO4)3の多結晶試料を作製し、そのX線吸収分光測定および放射光を利用したX線異常散乱測定を行うことが出来た。

今後の展開が期待できる成果が得られた。当初の計画通り、Li-Ge-P-O系の固体ガラス試料およびNASICON型LiGe2(PO4)3の多結晶試料を作製し、その動径分布関数およびX線吸収スペクトルを評価することが出来た。また、放射光を利用したX線異常散乱測定に向けて、フォトンファクトリー(つくば)に利用申請を行った結果、採択された。今後は、異なるAl濃度のLi-Al-Ge-P-O系の固体ガラス試料の定量的なX線回折測定やX線異常散乱測定の結果にRMC(Reverse Monte Carlo)シミュレーション法を適用して原子配列を推定する。得られた結果を系統的に整理し、イオン伝導特性の評価結果と合わせて総合的に検討することにより、構造の観点からイオン伝導率を向上させるための指針を見出す。Li-Ge-P-O系の固体ガラス試料およびLiGe2(PO4)3の多結晶試料の伝導率測定の結果より、Ge、PおよびOで構成された骨格構造の乱れがリチウムイオンの伝導率低下の原因と考えられる。Li-Ge-P-O系の固体ガラス試料において放射光を利用してX線異常散乱測定を行い、Ge周囲に着目して骨格構造を調査する。Ge周囲の局所構造および乱れを含む中距離構造の観点から、固体ガラス試料と多結晶試料の相違点を調べる。また、NASICON型LiGe2(PO4)3においてGeの一部をAlで部分置換すると伝導率が顕著に上昇することが報告されている。Alを部分置換した系においても、伝導率と構造の相関の調査に取り組む。次年度使用額は、今年度の研究を効率的に推進した事に伴い発生した未使用額である。平成26年度請求額と合わせて、平成26年度の研究遂行に使用する予定である。次年度使用額は、今年度の研究を効率的に推進した事に伴い発生した未使用額であり、平成25年度請求額と合わせて、平成25年度の研究遂行に使用する予定である。
植物エストロゲンがヒトの健康増進に資する作用の機構に関する基礎的研究

本研究で、毒作用を有すると考えられているエストロゲン様物質であるビスフェノールAとゲニステインをはじめとする植物エストロゲンについて、MCF-7細胞を用いたインビトロでのエストロゲン様作用を比較した。その結果、ゲニステイン以外に本研究で用いた植物エストロゲンであるダイゼイン、ナリンゲニン、ケンプフェロールのエストロゲン様作用はかなり弱かった。また、ヒト肝サイトゾールによるエストロゲン様物質の硫酸抱合活性が認められ、Km値で比較すると植物エストロゲンよりもビスフェノールAの方がヒト肝の酵素に対する親和性は高いと思われた。ビスフェノールAに対しては、硫酸転移酵素分子種のうち、P-ニトロフェノールを典型的基質とする熱安定なフェノール硫酸転移酵素分子種が主代謝酵素分子種であることを明らかにした。しかしながら、ゲニステインとビスフェノールAの作用機構の差異を明確にするには至らなかった。最近、遺伝子発現を網羅的に解析するDNAチップが開発されつつある。エストロゲン応答性の細胞を用いてゲニステインとビスフェノールAや17β-エストラジオールによる細胞の遺伝子発現の差異を見ることは、エストロゲン様物質と分類されているが疫学的にヒトの健康に資する作用を有するとされる植物エストロゲンの作用を解明する一つの有力な手段になりうると思われる。あるいは、ラットなどの実験動物を用いてこれらエストロゲン様物質の作用の機構の差異を調べることも非常に有効であると思われ、今後遺伝子発現の網羅的解析を行うことが必要であると考えられた本研究で、毒作用を有すると考えられているエストロゲン様物質であるビスフェノールAとゲニステインをはじめとする植物エストロゲンについて、MCF-7細胞を用いたインビトロでのエストロゲン様作用を比較した。あるいは、ラットなどの実験動物を用いてこれらエストロゲン様物質の作用の機構の差異を調べることも非常に有効であると思われ、今後遺伝子発現の網羅的解析を行うことが必要であると考えられた本研究は、食品、大気中等から日々摂取する毒性物質の毒作用の予防、すなわち、化学予防を目指して立案された。ヒトが生活する上で、摂取を避けることができない毒性物質の限局された例が内分泌撹乱作用を示す物質や発癌物質である。乳癌の発生率が欧米人に比べ日本人は低く、その要因の一つとして、豆腐や味噌に含まれるイソフラボノイド(ISO)であるゲニステイン、ダイゼインの摂取量が多いことが指摘されていることが本研究の着眼点となった。申請者は、ISOが植物エストロゲンとして内分泌撹乱物質の一つに分類されていることに注目した。内分泌撹乱作用を有すると考えられる物質のスクリーニング系としてヒト乳癌由来MCF-7細胞を用いたE-スクリーンが考案された。本年度、そのE-スクリーンで陽性という指標である細胞増殖作用に伴って惹起されるエストロゲン応答性遺伝子pS2の発現誘導作用を測定する系を樹立した。また、申請者の別の着眼点は、食品中に含まれるヘテロサイクリックアミンの代謝活性化に関与するヒトフェノール硫酸転移酵素(P-SULT)の阻害剤として用いられているケルセチンに基づくものである。すなわち、大腸発癌の一段階で役割を果たすと考えられるP-SULTに対する、ケルセチンと類似の構造を有するゲニステイン、ダイゼインの抑制作用を調べる。今年度、大腸菌に発現させたヒトP-SULT(STlA3)を酵素源として、PhIPの第一段階の代謝活性化体であるN-ヒドロキシーPhIPを基質としてSTlA3依存的に触媒されるN-ヒドロキシーPhIPによるDNA損傷を測定する^<32>P-ボストラベル法を用いる系を樹立した。これら樹立した測定系を用いて、本研究の二つの主題であるエストロゲン様作用に関連する遺伝子発現の変化と、ヒトP-SULTによる癌原性ヘテロサイクリックアミンの代謝活性化に及ぼすISOの影響を調べる。ヒトは、食品、食品添加物、産業関連物質、および大気中等から日々環境変異原・癌原物質や内分泌撹乱物質等の毒性物質を摂取している。そのような毒性物質による有害作用の予防、すなわち化学予防は重要である。豆腐や味噌に含まれ、日本人においては摂取量がかなり多いと考えられているゲニステイン、ダイゼイン等のイソフラボノイド(ISO)は植物エストロゲンに分類されている。これらの物質の潜在的「エストロゲン様作用」と、それらが化学予防に寄与する機序との関連はまだ不明な点が多い。

報告者は昨年度までに、内分泌撹乱作用を評価するため乳癌由来MCF-7細胞を用いたE-スクリーンアッセイを導入すると共にエストロゲン応答遺伝子pS2の発現誘導作用を測定する系を確立した。報告者は、加熱食品中に含まれる変異原・癌原物質の代謝活性化に関与するフェノール硫酸抱合酵素の阻害剤の中に食品中に含まれるフラボノイド(FLA)類があることからISOやFLAの作用を種々の観点から解析し、ヒトの健康影響に関する基盤的研究を行うことを目指している。今年度は、ビスフェノールA、17β-エストラジオールやエストロンのエストロゲン様作用が、これらの物質が硫酸抱合を受けた後にどのように変化するのかをE-スクリーンアッセイ系を用いて調べた。また、ビスフェノールAについては、ヒト肝硫酸転移酵素分子種のうち、いずれの分子種が主に硫酸抱合反応に関与するかを調べた。その結果、ビスフェノールA、17β-エストラジオール、エストロンについて、硫酸抱合体のエストロゲン様作用はそれぞれ約1/100、1/10、1/5に減弱した。また、ビスフェノールAのヒト肝での硫酸抱合の主酵素は、フェノール抱合酵素分子種ST1A3(別名SULT1A1)であることを明らかにした。報告者は試験管内でエストロゲン様作用を評価するE-screen系を基本として、ビスフェノールAのエストロゲン様作用をβ-エストラジオールと比較する系を構築した。本系を用いて、報告者はビスフェノールAのようなエストロゲン様作用が疑われている物質は硫酸抱合の過程により、無毒化されることを明らかにした。平成13年度はビスフェノールAやイソフラボノイド(ISO)などにより惹起されるE-screen系で用いられているエストロゲン感受性細胞であるヒト乳癌由来MCF-7細胞の遺伝子発現の変化を調べた。エストロゲン様作用依存的であると考えられているpS2遺伝子はエストロゲン受容体を発現しているある種の婦人科癌細胞に発現が認められる。ビスフェノールAや典型的エストロゲンであるβ-エストラジオールは、濃度依存的にpS2遺伝子を活性化させ、pS2遺伝子発現の亢進を認めたが、E-screenで評価する細胞増殖を惹起するのに必要な濃度より高い濃度が必要であった。ケンプフェロール等のISOもE-screen系で細胞増殖の惹起が認められ、確かにエストロゲン様作用を示すことが確認された。最近、DNAマイクロアレー等の新しい技術が開発されている。このような技術を用い、細胞増殖と遺伝子発現を惹起する被験物質濃度とを比較し、エストロゲン様作用との関連が深いと考えられる遺伝子を抽出することと、ビスフェノールAのようなエストロゲン様物質と、ISOとで発現誘導する遺伝子の差異を調べることが必要であると考えられた。
強相関電子系における軌道/電荷揺らぎと新奇物性

強相関電子系における軌道や電荷自由度に関して、秩序状態ではなく「揺らぎ」がもたらす新奇な物理を実験的に明らかにする。このために、「研究に適した新奇物質の開発」と「目的のために最適な物性測定」を両輪として行い、「軌道/電荷揺らぎのもたらす新しい物理」を見出すことを目標とする。
イネ・ムギの分げつ別生育相転換支配要因の解析

イネの生育相の転換,栄養生長から生殖生長への転換が日長や温度に依存することは周知の事実であり,近年,同一個体内の分げつ茎相互間において,これらの生育相転換の時期が異なることも明らかにされている.本研究では,同一個体内分げつの出葉と出穂の調査から得られた結果の概要は下記の通りである.1.分げつの出葉は,基本的には片山の同伸葉理論に従うが,仔細にみると,各茎の最終葉(止葉)葉位は分げつ次位により,1次分げつは主稈よりも,また,2次分げつは1次分げつよりもほぼ1葉増加する。2.出葉速度は分げつの出現葉位により異なり,6-8葉位からの分げつの葉の展開が早く,この節位の分げつは出穂も早い.3.下位分げつの出穂が遅い傾向は直播栽培でも認められた.4.同一個体の偶数葉位(または奇数葉位)の分げつについて,穂首分化期直前からその茎の葉が展開を完了したら切除する処理を加えると,その分げつの出葉と出穂は地縁することが認められた.しかし,葉を切除しない奇数葉位(または偶数葉位)の分げつの出穂には影響がなく,各分げつの生育相の転換は相互に独立して進行するものと推定された.5.主稈の葉に注入されたジベレリンは主稈の節間を伸長させたが分げつの節間を伸長させることはなく,この点からも各分げつは相互に独立している事を支持したが,幼穂分化を制御する物質を検索する事には成功しなかった.6.一方,大麦・小麦の実用品種数品種の調査では,鞘葉節を除き,葉位が高くなるにつれて,出穂が遅れイネとは異なるパターンを示した.イネの生育相の転換,栄養生長から生殖生長への転換が日長や温度に依存することは周知の事実であり,近年,同一個体内の分げつ茎相互間において,これらの生育相転換の時期が異なることも明らかにされている.本研究では,同一個体内分げつの出葉と出穂の調査から得られた結果の概要は下記の通りである.1.分げつの出葉は,基本的には片山の同伸葉理論に従うが,仔細にみると,各茎の最終葉(止葉)葉位は分げつ次位により,1次分げつは主稈よりも,また,2次分げつは1次分げつよりもほぼ1葉増加する。2.出葉速度は分げつの出現葉位により異なり,6-8葉位からの分げつの葉の展開が早く,この節位の分げつは出穂も早い.3.下位分げつの出穂が遅い傾向は直播栽培でも認められた.4.同一個体の偶数葉位(または奇数葉位)の分げつについて,穂首分化期直前からその茎の葉が展開を完了したら切除する処理を加えると,その分げつの出葉と出穂は地縁することが認められた.しかし,葉を切除しない奇数葉位(または偶数葉位)の分げつの出穂には影響がなく,各分げつの生育相の転換は相互に独立して進行するものと推定された.5.主稈の葉に注入されたジベレリンは主稈の節間を伸長させたが分げつの節間を伸長させることはなく,この点からも各分げつは相互に独立している事を支持したが,幼穂分化を制御する物質を検索する事には成功しなかった.6.一方,大麦・小麦の実用品種数品種の調査では,鞘葉節を除き,葉位が高くなるにつれて,出穂が遅れイネとは異なるパターンを示した.栄養生長から生殖生長への転換,すなわち,幼穂分化が茎ごとに異なる理由を探るために,茎ごとの出穂日を調べた結果,主稈と分げつおよび分げつ相互間に品種特有のパタ-ンの存在することが認められた。このパタ-ンは栽培年次や栽培条件を異にしても大きく変わることはない。本年度は,葉が展開を完了したら剪除する処理を加え,成熟した葉の存在が幼穂分化におよぼす影響を出穂日を指標に検討した。その結果,すべての分げつの葉を剪除すると,分げつの葉の展開が遅れ,出穂も遅れた。しかし,主稈の葉の展開速度には影響がなく,出穂も遅れなかった。また,奇数位あるいは偶数位の一次分げつのみ葉を剪除した場合には,葉を剪除した茎の葉の展開が遅れ,出穂が遅れたが,同じ個体の葉を剪除していない茎の葉の展開には影響がなく,出穂の遅れも認められなかった。これらの結果,栄養生長から生殖生長に転換する,すなわち,幼穂を分化するためには,成熟した葉の存在が必要であり,同時にそこに生ずる"何かの物質"の存在が必要であることが示唆された。そして,この物質は茎を越えて移動することはないことも推定された。また,出穂した茎は2枚以上の葉をつけていたことからその物質を生産する能力の問題も考慮する必要のあることが示唆された。この物質の探求は茎ごとの幼穂分化時期の確認とともに次年度の主要課題である。ムギ類でも一次分げつの葉数は主稈の葉数よりも相対的に増加し、上位の分げつの出穂日は主稈よりかなり遅れることが認められている。

したがって,これらの現象はイネ・ムギに共通するしくみによってコントロ-ルされているのではないかと推定された。イネの生育相の転換,栄養生長から生殖生長への転換が日長や温度に依存することは周知の事実であり,近年,同一個体内の分げつ茎相互間において,これらの生育相転換の時期が異なることも明らかにされている。本研究では,同一個体内分げつの出葉と出穂の調査から得られた結果の概要は下記の通りである。1.分げつの出葉は,基本的には片山の同伸葉理論に従うが,仔細にみると,各茎の最終葉(止葉)葉位は分げつ次位により,1次分げつは主稈よりも,また,2次分げつは1次分げつよりもほぼ1葉増加する。2.出葉速度は分げつの出現葉位により異なり,6-8葉位からの分げつの葉の展開が早く,この節位の分げつは出穂も早い。3.下位分げつの出穂が遅い傾向は直播栽培でも認められた。4.同一個体の偶数葉位(または奇数葉位)の分げつについて,穂首分化期直前からその茎の葉が展開を完了したら切除する処理を加えると、その分げつの出葉と出穂は遅延することが認められた。しかし,葉を切除しない奇数葉位(または偶数葉位)の分げつの出穂には影響がなく,各分げつの生育相の転換は相互に独立して進行するものと推定された。5.主稈の葉に注入されたジベレリンは主稈の節間を伸長させたが分げつの節間を伸長させることはなく,この点からも各分げつは相互に独立している事を支持したが,幼穂分化を制御する物質を検索する事には成功しなかった。6.一方,大麦・小麦の実用品種数品種の調査では,鞘葉節を除き,葉位が高くなるにつれて,出穂が遅れイネとは異なるパターンを示した。
社会基盤構造物における合理的な常時モニタリング手法の開発的研究

本研究は、社会基盤構造物における維持管理に伴う健全度診断等のニーズに対応するために、一般民生用技術を応用した合理的な常時モニタリング手法の確立を検討したものである。具体的には、'非接触動的変位計測ならびに構造物内を伝播する音響・AE測定方法と、モニタリングデータに基づいた損傷同定手法を開発し、データを常時監視を前提とした、橋梁構造物の維持管理等に用いるための廉価で扱いやすいモニタリングシステムの構築を行うことを目的とする。まず、非接触動的変位測定に関しては、複数台のカメラを完全同期させて画像の撮影を行い、面像処理技術とステレオマッチング法を用いて構造物の3次元挙動を捉えられるシステムの構築を行った。実験・解析結果から、本システムを用いることにより、特に高速度カメラを用いた場合には、概ね100Hz以上の振動数までの構造物の3次元動的変位挙動を正確に測定出来得るものと考えられる。音響測定に関しては、Digital Audio Interfaceとダイナミックマイクを用いた、多点音響モニタリングシステムを用いて、健全時・損傷時のデータから損傷の定量的評価を試みた。本研究で提案したフラクタル次元解析を音響データに適用すれば、今後のデータの蓄積により鋼・コンクリート構造物の損傷の定量的評価が行えると推定される結果が得られた。さらに、AEモニタリングからは、コヒーレンスなどの波形解析手法を適切に適用することで、比較的簡易な計測で、損傷による定性的な傾向を捉えることができると考えられる。以上より、非接触動的変位測定によって構造物のマクロな特性を検討し、音響・AEモニタリングによってミクロな損傷を同定することは、本研究にて開発を行った各システムを適切に用いることによって可能となるものと考えられる。したがって、本研究の手法は、社会基盤構造物のモニタリングにも適用が可能であると判断される。本研究は、社会基盤構造物において今後急激に高まる維持管理に伴う健全度診断等のニーズに対応するために、一般的民生用技術を応用した合理的な常時モニタリング手法の確立を試みるものである。具体的には、非接触による動的変位計測ならびに構造物内を伝播する音響測定手法を開発し、IT技術を応用してデータを常時監視することにより、橋梁構造物の維持管理等を念頭においた廉価で扱いやすいモニタリングシステムの構築を行うことを目的とする。音響測定に関しては、著者が開発中のDigital Audio Interfaceとダイナミックマイクを用いた、最大16Chまでの音響データの同時収録が可能なシステムを用いて、仮想的な損傷を与えた構造物モデルに対する多点同時計測を実施した。実験結果からは、本研究の音響モニタリングシステムは損傷に伴う構造物の音響特性の変化を捉えることが可能であると考えられる。さらに、得られた音響データに対してフラクタル次元解析を適用すれば、今後のデータの蓄積により損傷の定量的評価が行えると推定される結果が得られた。次に、画像処理による非接触動的変位測定に関しては、複数台のカメラを完全同期させた上で画像の撮影、ターゲットの抽出、画像の2値化ならびに変位の計算まで一貫して行える手法の検討を行った。実験・解析結果から、MATLABを用いた撮影ならびに解析システムを用いることにより、複数台のカメラを用いた場合でも個々のカメラ間における位相遅れは発生せず、フレームレート30fpsを超えるモニタリングも可能であることが判明した。加えて、高速度カメラによる撮影実験では、最大400fpsまで撮影できることが確認され、概ね100Hz程度の振動数までの変位応答を正確に測定出来得るものと考えられる。したがって、社会基盤構造物のモニタリングにも適用が可能であると判断される。

具体的には、非接触動的変位計測ならびに構造物内を伝播する音響・AE測定方法と、モニタリングデータに基づいた損傷同定手法を開発し、データを常時監視を前提とした、橋梁構造物の維持管理等に用いるための廉価で扱いやすいモニタリングシステムの構築を行うことを目的とする。まず、非接触動的変位測定に関しては、複数台のカメラを完全同期させて画像の撮影を行い、画像処理技術とステレオマッチング法を用いて構造物の3次元挙動を捉えられるシステムの構築を行った。実験・解析結果から、本システムを用いることにより、特に高速度カメラを用いた場合には、概ね100Hz以上の振動数までの構造物の3次元動的変位挙動を正確に測定出来得るものと考えられる。音響測定に関しては、Digital Audio Interfaceとダイナミックマイクを用いた、多点音響モニタリングシステムを用いて、健全時・損傷時のデータから損傷の定量的評価を試みた。本研究で提案したフラクタル次元解析を音響データに適用すれば、今後のデータの蓄積により鋼・コンクリート構造物の損傷の定量的評価が行えると推定される結果が得られた。さらに、AEモニタリングからは、コヒーレンスなどの波形解析手法を適切に適用することで、比較的簡易な計測で、損傷による定性的な傾向を捉えることができると考えられる。以上より、非接触動的変位測定によって構造物のマクロな特性を検討し、音響・AEモニタリングによってミクロな損傷を同定することは、本研究にて開発を行った各システムを適切に用いることによって可能となるものと考えられる。したがって、本研究の手法は、社会基盤構造物のモニタリングにも適用が可能であると判断される。
革新的三次元培養法による肝幹細胞を起点とした肝臓組織の再構築

本研究では、幹細胞を起点とした固形臓器の組織化過程を理解するため、申請者らが独自に確立した血管網の人為的再構成系を駆使して、肝幹細胞を起点とした肝臓組織の再構築法を開発している。平成22年度は、肝幹細胞を起点とした肝臓組織の構築過程における、血管系細胞の役割について検討した。はじめに、ヒト臍帯静脈血管内皮細胞(HUVEC)とヒト間葉系幹細胞(hMSC)を用いてヒト血管ネットワークを異所性に再構成させる技術の開発を試みた。マウス頭蓋に作製した透明な観察窓(クラニアルウインドウ)内にレトロウイルスベクターにより蛍光遺伝子を導入したEGFP-HUVECとKusabira Orange-hMSCを各々移植し、その後、顕微鏡下で観察した。その結果、移植後、1週間以内にHUVECからなるネットワーク構造が確認された。このとき、HUVECの周囲にはhMSCが多数存在していた。また、移植後3週目以降、HUVECから成る管腔構造がhMSCで覆われることを確認した。再構成されたヒト血管ネットワークは、少なくとも移植後8週目まで良好な形態を示した。次に、HUVEC-hMSCとともに未分化なヒト肝臓細胞を同時に移植し、組織構築過程を観察した。移植後4週目においてクラニアルウインドウ内の組織を観察したところ、移植細胞に由来する肝臓様組織が再構成されていることを見いだした。移植後8週目の組織についてヒト特異抗体を用いた免疫組織化学を実施したところ、多数のアルブミン陽性細胞が観察された。また、再構成されたヒト肝臓組織内において、壁細胞に裏打ちされたヒト血管内皮細胞の管腔構造が確認された。本研究において確立したヒト肝臓組織の再構成技術は、実質細胞と血管ネットワークの相互作用の解析系として有用と考えられる。平成21年度においては、移植源とするヒト肝幹細胞の大量調製を目的とし、ヒト肝幹細胞の自己複製を制御可能な遺伝子発現誘導系の構築を行った。肝幹細胞の自己複製については、これまでに、発生・分化に関わる様々な遺伝子群の転写抑制に寄与するとされるポリコーム群タンパク質Bmilの関与が報告されているため、レトロウイルス遺伝子導入系を用いてヒト肝幹細胞へBMI1等を過剰発現させ、in vitroコロニーアッセイ系を用いてヒト肝幹細胞の表現型に及ぼす影響を検討した。その結果、BMI1を過剰発現させた肝幹細胞において、細胞増殖の亢進が観察された。さらに、BMI1を過剰発現させた群において、肝細胞マーカーであるアルブミンと胆管細胞マーカーであるサイトケラチン19の双方を発現する未分化細胞の存在頻度が増加していることが明らかとなった。これらのことから、BMI1はヒト肝幹細胞の自己複製を「正」に制御するものと考えられた。また、本年度はヒト肝幹細胞の可視化を目的とし、レトロウイルスベクターによるヒト肝幹細胞への蛍光レポーター遺伝子の導入法について検討を行った。レトロウイルスベクターを用いてヒト肝幹細胞に緑色蛍光タンパク質(EGFP)を導入したところ、EGFPの発現が長期間観察された。これにより、ヒト肝幹細胞の生体内動態解析に向けた基盤技術が確立された。
中小・小規模企業の国際的アントレプレナーシップと地域公的機関活用モデル

2018年度も事前の研究計画に則り、過年度までの国際的アントレプレナーシップ研究に関する文献調査と実態調査の成果を下敷きとした学会報告および論文執筆に傾注した。実態調査としては多摩地域の製造企業、岐阜県の食品企業、静岡県の製茶企業および県庁や公的機関に対して、インタビューを重ねた。また、データ会社との産学連携をしつつ、ミクロデータを用いた中小企業の海外市場参入プロセスの定量分析も継続している。その成果は一般読者向けの原稿などにもしている。また、2018年度は企業内の担当者の方々により深く接しながらの研究も行った。こうした中で、ファミリービジネス研究における「社会情緒的資産」理論や従業員の企業家行動といった新たな分析視点を得た。また、2019年3月にはタイに実態調査に赴き、タイ・ローカル企業および日系企業の国際化の現状も調査した。2018年度の具体的な研究成果は以下になる。2018年46月から2019年5月までに依頼論文1本(素形材)、DP1本(一橋大学経済研究所)を公刊し、国際学会にて2回の報告(ICSB、ACSB)、国内学会で2回(企業家研究フォーラム全国大会、企業家研究フォーラム春季研究会)、成果普及の講演3回(東京都の中小企業振興を考える有識者会議、燕三条・「ものづくり革新会議」シンポジウム2018、東京経済大学・多摩信用金庫共同地域活性化シンポジウム)で報告した。なお、2019年6月以降も2回の国内学会報告(日本中小企業学会東部部会、全国大会)が決定している。加えて、論文執筆と国内外のジャーナルへの投稿を鋭意、進めている。2018年度には文献調査および実態調査を継続して行った。また、研究成果として、依頼論文1本、DP1本)を公刊あるいは公刊予定である。また、国際学会では報告2回(ICSB、ACSB)、国内学会での報告2回(企業家研究フォーラム全国大会、企業家研究フォーラム春季研究会)、自治体などでの講演3回(東京都の中小企業振興を考える有識者会議、燕三条での「ものづくり革新会議」シンポジウム2018、東京経済大学・多摩信用金庫共同地域活性化シンポジウム)を行った。また、書籍の分担執筆も進めている。その中で、本研究プロジェクトに関して、社会情緒的資産、従業員の企業家行動、エンパシーなどの新たな概念を見出し、研究に活用している。また、前年度に引き続き、実態調査に加えて、データ分析を行った。ただし、研究代表者に第二子が誕生しこと、また、研究代表者が2018年度末で所属機関を移動したことから、研究の総括的なまとめがなされていない。加えて、2018年度に予定していた論文投稿などが、未実施である。こうした理由から「やや遅れている」を選択した。2019年度は期間延長による最終年度であるため、研究の総括を行い、成果の報告・投稿に尽力する。加えて、次の研究プロジェクトにつながるような実態調査や文献調査を進展させる。また、海外の研究動向を調査するため、国際学会にも参加予定である。2019年5月現在で、既に国内学会の報告と論文投稿が一つ決定している。これ以外にも学会報告および論文投稿に傾注する予定である。本年度は研究計画に則り、製造業を中心とした中小企業の国際的アントレプレナーシップに関する研究を文献調査、実態調査に両面から行った。その上で、日本の中小製造業がドイツなど欧米企業と取引を実現、継続する場合に必要とされる思考・意思決定プロセス(自律性、革新性、グローバル・マインドセット)や公的機関との関係性を有する境界連結者の存在などを明らかにした。その結果、国際的アントレプレナーシップの理論を踏まえた上で、日本の中小企業の海外市場参入プロセスに関する既存研究上の空隙を埋めることに成功している。ただし、2016年3月に研究代表者に子供が生まれたことから、出張調査は京都など一部を除き、埼玉県や長野県といった関東甲信越の近距離地域を中心とした。また、3月には国際比較のため、台湾企業の調査も行った。加えて、2017年度より、これまでの研究成果を踏まえた上で、企業データ会社との間で、国内中小企業の海外市場参入プロセスの定量分析に関する産学連携を新たにスタートさせた。本産学連携により、本科研プロジェクトにおける空隙となっていた定量的把握の部分を埋められると考えている。研究成果としては、2013年度2015年度の科研費プロジェクト(若手b)とも接続しながら、学術論文(査読付き論文4本、依頼論文1本)、依頼原稿5本(青淵、型技術、経済産業省報告書、機械と工具)を公刊し、国際学会2回(BAM/英国経営学会1回、ACSB1回)、国内学会5回(日本ベンチャー学会1回、日本中小企業学会3回、多国籍企業学会1回)、成果普及の講演3回(国会図書館1回、経済産業省1回、金型技術振興財団1回)で報告し、関連するシンポジウム(東京経済大学=多摩信用金庫共同シンポジウム)を開催した。なお、2017年4月以降も既に1回の国際学会報告(ICSB2017)と1回の国内学会報告(企業家研究フォーラム)が決定している。2016年度は文献調査から、本研究の視座となる新たな概念を発見した(自律性、革新性、グローバルマインドセット、境界連結者など)。

加えて、それらの概念を踏まえた上での実態調査を積極的に実施し、学術論文(査読付き論文4本、依頼論文1本)、依頼原稿4本(青淵、型技術、経済産業省報告書)を公刊し、国際学会2回(BAM/英国経営学会1回、ACSB1回)、国内学会4回(日本ベンチャー学会1回、日本中小企業学会2回、多国籍企業学会1回)、成果普及の講演2回(国会図書館1回、経済産業省1回)を行い、シンポジウム(東京経済大学=多摩信用金庫共同シンポジウム)を開催した。なお、2017年4月以降も既に1回の国際学会報告(ICSB2017)と1回の国内学会報告(企業家研究フォーラム)も決定した。このように積極的に学術成果を公刊、報告している。加えて、研究代表者の研究成果に興味を有したデータ会社と、国内中小企業の海外市場参入プロセスの定量分析に関する産学連携研究を新たにスタートさせた。本産学連携により、本科研プロジェクトおよび既存研究における空隙となっていた定量的把握の部分を埋めることができると考えている。本産学連携は本研究の応用部分であり、また国内でもこれまで試みがなかったものである。以上より、既存研究を紐解き、国際的アントレプレナーシップ研究における新たな分析視点を発見したこと、国内外の実態調査に傾注したこと、論文を発刊したこと、国内外の様々な学会・講演会で研究成果を報告したこと、更なる研究に着手したことから、「当初の計画以上に進展している」とした。2017年度は当初の研究計画に則り、2016年度までの国際的アントレプレナーシップ研究に関する文献調査と実態調査の成果を下敷きとした学会報告および論文執筆に傾注した。それと同時並行で、新潟県燕三条地域および岐阜県に焦点を当てつつ、東京都・神奈川県や大阪府・滋賀県といった地域の企業、公的機関にインタビューを重ねた。また、企業データ会社との産学連携により、ミクロデータを用いた中小企業の海外市場参入プロセスの定量分析も継続している。その上で、経営者の内発的動機が海外市場参入に密接に関わることや、経営者が自身の経験を基盤に、海外市場参入に関しての地域公的機関の有効性に気付き、活用するといったことを明らかにしていった。2017年度の具体的な研究成果は以下のようになる。2013年度2015年度の科研費プロジェクト(若手b)とも接続した上で、2017年4月から2018年5月までに学術論文3本(査読付き論文3本/企業家研究、中小企業学会論集、ベンチャー・レビュー)、依頼論文1本(政策金融公庫論集)、紀要1本(東京経大学会誌)、DP1本(一橋大学経済研究所)を公刊し、国際学会にて5回の報告(ICSB、EAMSA、LCE)、国内学会で2回(企業家研究フォーラム、日本中小企業学会、アントレプレナーシップ・コンファレンス)、成果普及の講演3回(日本金型工業会国1回、企業2回)で報告した。なお、2018年4月以降も既に2回の国際学会報告(ICSB2018、ACSB2018)と1回の国内学会報告(企業家研究フォーラム)が決定している。2017年度は前年度までの文献調査および実態調査から、学術論文5本(査読付き論文3本、依頼論文1本、紀要1本、DP1本)を公刊した。そこではM&Aによる成長と海外市場参入に関する企業家的情熱や使命感、やり抜く力など本プロジェクトに援用できる新たな概念も活用している。国際学会での5回の報告(ICSB、EAMSA、LCE)、国内学会4回(企業家研究フォーラム、日本中小企業学会、アントレプレナーシップ・コンファレンス各1回ずつ)、成果普及の講演
神経伝達物質放出におけるCキナーゼとその主要基質タンパク質MARCKSの役割

2.MARCKSがCキナーゼによるリン酸化に応じて、シナプス小胞と可逆的に結合することを見出した。分子の中央付近にあるCキナーゼによるリン酸化部分が直接、酸性リン酸脂質との結合に関与していることを明らかにした。3.エレクトロスプレー質量分析法を用い、精製したMARCKSの精密な分子量を測定したところ、主要な分子種以外に、約80ダルトン大きい、リン酸化型分子種を分離、観測することに成功した。4.MARCKSをプロテアーゼ処理して得られたペプチドを質量分析法を用いて解析した結果、Cキナーゼによるリン酸化部分以外に、SPモチーフを持つ多くのリン酸化部位を発見した。これらのリン酸化には、MAPキナーゼや、cdk5などのcdc2様キナーゼが関与していると考えられ、Cキナーゼ系とMAPキナーゼ系の2つのシグナル伝達系が、基質タンパク質のレベルでも相互作用していることが示唆された。5.今後は新たに見い出されたリン酸化がMARCKSの生理機能に及ぼす影響、関与しているキナーゼの同定などに重点を置いて、研究進める予定である。さらにGAP-43など他のCキナーゼの基質タンパク質について、質量分析法を応用した同様の解析を行っている。
オセアニア島嶼国における「自律的発展」と国際協力に関する学際的研究

日本とオセアニア島嶼地域は同じ太平洋を共有する重要なパートナーである。同地域は近代化を指向する開発的諸活動においても独自の課題を抱えており、今後の我が国からの国際協力のフロンティアとしても重要である。本研究では、オセアニア島嶼地域に対する国際協力の可能性を探るための一助として、サブシステンス・アフルエンス(原初的豊かさ)やそれと関連する「MIRAB」概念やレントを手がかりに、開発の文脈におけるオセアニア的特徴を浮かび上がらせ、国際協力の方向性を提示した。本研究では、オセアニア島嶼地域における開発や国際協力のあり方および方向性を、島嶼諸国の社会、文化、環境、近代への参入状況(貨幣経済とサブシステンス経済)などに目配りしながらさぐることを目的としており、2人の連携研究者(小林泉、野田真里)と共に次の研究活動をおこなった。(1)資料収集:オセアニア島嶼地域の現代的諸課題を扱った文献を中心に収集し、同地域に固有の近代的状況についての考察を進めた(主として研究代表者の関根が担当)。(2)学会等における発表および図書刊行:本科研費取得前から進めていた事前研究の内容と合わせて、研究代表者および連携研究者が併せて5本の発表を行い、2冊の図書(分担著)を刊行した。(3)現地調査:セアニア島嶼地域における国際関係論研究に豊富な実績と幅広い島嶼人脈をもつ連携研究者の小林泉が、近年観光開発による経済発展の著しいパラオ共和国、およびオセアニア島嶼支援の拠点国であるフィジー諸島共和国、平成21年に我が国が在外公館を設置し、支援の強化が見込まれるトンガ王国における現地諸機関を訪れ、ODAの受け入れ状況や地域社会の変化の実態に関する調査を行った。特にフィジー諸島では、同国首相および外相との会談も実現し、島嶼国支援の実情と方向性について意見交換を行った。我が国は定期的にオセアニア島嶼諸国との間で首脳会合(サミット)を主催しているが、同地域の開発、開発援助、近代化に関する研究の蓄積が木足しており、地域の社会文化的特性を踏まえた国際協力は十分とはいえない。本研究における成果をふまえた学会発表、図書刊行だけでなく、研究代表および連携研究者による外務省アジア大洋州局等との意見交接換会も実現し、総合的観点から初年度の活動に一定の意義を認めることができる。本研究では、オセアニア島嶼地域における開発や国際協力のあり方および方向性について、2人の連携研究者(小林泉、野田真里)と共に次の研究活動をおこなった。(1)現地調査:(1)2010年8月に14日間、ソロモン諸島国において実地調査を行った(研究代表者の関根久雄が担当)。ソロモン諸島は1998年から2003年まで続いた国内紛争後の社会復興に国民の関心は向けられている。その中で地方社会が独自の生業および現金収入源を確保する必要が強く叫ばれている。日本のあるNGOが復興支援の一環として2001年以来同国のマライタ州内で有機農業普及プロジェクトを進めている。同国では「職と食」の安定が社会秩序と密接に結びつく傾向にあるため、これに日本のODAも積極的な支援を続けている。今調査では、NGOプロジェクトの現状と成果について現地の人々に対するインタビューや現状視察を行った。調査後、調査結果を当該NGOに対して報告書の形式で示し、関係者とのディスカッションを通じてプロジェクトの改善の方向性などに関する提言を行った。(2)2011年2月に15日間、ポリネシアのツバル国において実地調査を行った(連携研究者の野田真里が担当)。同国は環礁国であり、地球温暖化の影響を受け陸地そのものの存亡の危機にあるといわれ、現代における環境問題の象徴として世界各国から注目を集めている。我が国も太平洋・島サミットを定期的(3年に1回)に開催し、太平洋島嶼国を支援している立場から、同国への支援の強化を模索しているところである。今後のツバルの開発援助について、特に「人材育成と持続可能な開発」の観点から現地住民やODA関係者、現地政府関係者に対するインタビューを行った。(2)成果の公表等:本科研費取得前から進めていた事前研究の内容と合わせて、研究代表者および連携研究者の小林泉が併せて4本の口頭発表を行い、2冊の図書(分担著)を刊行した。(3)資料収集:オセアニア島嶼地域の現代的諸課題を扱った文献を、前年度分に捕捉する形で収集した(主として研究代表者の関根が担当)。本研究では、オセアニア島嶼地域における開発や国際協力のあり方及び方向性について、研究代表者(関根久雄)のほか、研究分担者1名(野田真里)、連携研究者1名(小林泉)と共に次の研究活動をおこなった。(1)現地調査:(1)2011年8月に14日間、連携研究者の小林泉がクック諸島において我が国のODAの実施状況および現地政府の受け入れ状況、ならびに地域社会の実情に関する調査をおこなった。同国は2011年3月に我が国と外交関係を樹立したばかりであり、同国に対する国際協力のあり方が外交当局にも大きな関心事となっている。

(2)2011年2月に8日間、研究代表者の関根久雄がミクロネシア連邦ポンペイ州で実地調査をおこなった。同国に対する我が国のODAの中心は青年海外協力隊員などのボランティア事業であることから、彼らの活動状況を視察することを通して現地の社会状況の一端を明らかにすることに努めた。(3)2012年2月に12日間、研究分担者の野田真里がツバル国において実地調査を行った。外洋としては、脆弱な環礁国であるツバルに、気候変動や貨幣経済といったグローバル化の波が押し寄せる中で、出稼ぎ等による現金収入を通じた市場経済への適応、及び生計の基盤である伝統的な自給自足経済のための資源管理について、前年度調査の成果を踏まえて、特に教育・人材育成に焦点を当てて資料収集をおこなった。(2)成果の公表等:最終年度として冊子型の研究成果報告書を刊行した。そのほか、国際開発学会第22回全国大会(2011年11月26日、名古屋大学)において、本研究の成果の一部として、研究代表者、研究分担者、連携研究者による分科会「オセアニア島嶼国における『自律的発展』とサブシステンス日本のアジア太平洋協力の新たなフロンティア」を企画した。(3)資料収集:オセアニア島嶼地域の現代的諸課題を扱った文献を、前年度分に捕捉する形で収集した(主として研究代表者の関根が担当)。
アミノ酸摂取によるトリプトファン代謝制御を介したドーパミン機能調節

食事によって高次脳機能を維持するための知見を得ることを目的とした.組織レベル,動物実験により,分岐鎖アミノ酸であるロイシンとイソロイシンの摂取によって脳におけるトリプトファン代謝産物キヌレン酸の産生が抑制され,神経伝達物質ドーパミンの放出が亢進することを見出した.この結果は,食事を介してキヌレン酸産生を調節することによってドーパミン放出を正常な範囲に調整できる可能性を示すものである.食事によって高次脳機能を維持するための知見を得ることを目的とした.組織レベル,動物実験により,分岐鎖アミノ酸であるロイシンとイソロイシンの摂取によって脳におけるトリプトファン代謝産物キヌレン酸の産生が抑制され,神経伝達物質ドーパミンの放出が亢進することを見出した.この結果は,食事を介してキヌレン酸産生を調節することによってドーパミン放出を正常な範囲に調整できる可能性を示すものである.必須アミノ酸トリプトファンの代謝産物キヌレン酸は脳内でニコチン作動性α7アセチルコリン受容体アンタゴニストとして作用することにより,神経伝達物質ドーパミン放出を抑制する.食事を介して脳内のキヌレン酸濃度を調節するができれば,ドーパミン放出を調節でき,パーキンソン病や統合失調症などの神経疾患を予防できる可能性がある.報告者はこれまでに,高トリプトファン食の摂取によってキヌレン酸産生量が増大し,高リシン食の摂取によってその増大を抑制できることを明らかにしてきた.本研究では,分岐鎖アミノ酸がアストロサイトへのキヌレン酸前駆体キヌレニンの取込みを抑制し,キヌレン酸産生の増大を抑制できるか否かについて検討した.ラット大脳皮質から組織切片を作成し,各分岐鎖アミノ鎖を含む緩衝液中で培養すると,生理的濃度のロイシン,イソロイシンによってキヌレン酸産生の抑制および組織中のキヌレニン濃度の低下が認められた.ラットに1%トリプトファン・3%分岐鎖アミノ酸添加食を与えて7日間飼育したところ,ロイシンおよびイソロイシン添加食の摂取によって脳中キヌレン酸濃度および脳中キヌレニン濃度の低下,ドーパミン代謝回転の増大が認められた.バリン添加食には同様の効果は認められなかった.以上の結果より,分岐鎖アミノ酸であるロイシンおよびイソロイシンは,キヌレニンの取込みを抑制することによってキヌレン酸産生量を抑制したことが示唆された.高分岐鎖アミノ酸食によるキヌレン酸濃度上昇抑制とドーパミン放出増加を示す結果は,食事を介してキヌレン酸産生を調節することによってドーパミン放出を正常な範囲に調整できる可能性を示すものである.必須アミノ酸トリプトファンの代謝産物キヌレン酸は脳内でニコチン作動性α7アセチルコリン受容体アンタゴニストとして作用することにより,神経伝達物質ドーパミン放出を抑制する.食事を介して脳内のキヌレン酸濃度を調節するができれば,ドーパミン放出を調節でき,神経疾患を予防できる可能性がある.代表者は,高トリプトファン食の摂取によってキヌレン酸産生量が増大し,高リシン食の摂取によってその増大を抑制できることを明らかにしてきた.本研究では,分岐鎖アミノ酸がアストロサイトへのキヌレン酸前駆体キヌレニンの取込みを抑制し,キヌレン酸産生の増大を抑制できるか否かについて検討した.前年度の当該研究では,大脳皮質組織切片を用いたin vitro実験により,生理的濃度のロイシン,イソロイシンがキヌレニン取込みおよびキヌレン酸産生を抑制することを明らかにした.本年度は,キヌレン酸産生抑制作用をもつロイシンとリシンの相乗効果の有無について検討した.3%ロイシン,3%リシンのいずれか,あるいは両方を添加した食餌をラットに与え,7日間飼育した後,さらに1%トリプトファンを添加した食餌を1日間与えた.ロイシン・リシン同時投与により,単独投与よりも脳におけるキヌレン酸濃度の上昇およびドーパミン代謝回転の低下が抑制された.脳キヌレニン濃度の上昇抑制はリシン単独投与では認められず,ロイシン単独投与およびロイシン・リシン同時投与によって認められた.以上の結果より,ロイシン摂取によって脳へのキヌレニン取込みが抑制され,リシン摂取によってキヌレニンからキヌレン酸への生合成反応が抑制されたために,相乗効果が表れたことが示唆された.アミノ酸摂取によるキヌレン酸濃度上昇抑制とドーパミン放出増加を示す結果は,食事を介してキヌレン酸産生を調節することによってドーパミン放出を正常な範囲に調整できる可能性を示すものである.