hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
界面近傍の水と、そこから少し離れた水の運動状態を動的核分極ＮＭＲ計測で比較する。

たんぱく質や細胞膜など、水中の分子集合体は、周囲の水との相互作用によって安定的な構造を保つとともに、機能発現においても、水との協同的な作用を利用している、と考えられている。このような分子集合体の周りの水について、その流動性をはじめとした力学的性状の理解進展は、ソフト機能材料の開発に活かされることにつながる他、生命現象の分子科学的理解も推し進めると期待される。このような視点の下、局所選択的な水の動的性状を計測可能な「動的核分極核磁気共鳴法(DNP-NMR法)」が、今世紀に入り注目されるようになってきた。DNP-NMR法は、電子スピンと核スピン間のオーバーハウザー効果という量子論的相互作用により、電子スピン近傍のプロトンのNMRシグナルを増強するNMR計測法である。これまで、物理学者を中心に、この計測法の技術革新が進められてきた一方、近年では電子スピン源となる分子性ラジカルや三重項分子種の開発において、化学者も連携した研究が進むようになってきた。分子集合体を取り囲む水の動的性状を計測するためのDNP-NMR法は、NMR緩和過程の計測によって行われる。現状では、種々の仮定をもって得られたデータを解析し、水分子の運動性状を推量してきた。この解析の信頼性を上げること、および応用可能性を高めることを目的に、機能的なラジカルプローブの開発を行うことが、本研究の目的である。研究は、自作DNP-NMR計測装置の改良と、新たな「光照射によって形状を変化させるラジカルプローブ」の合成を並行して行った。ラジカルプローブの合成については、当初計画の通りには進めることができなかったものの、分子設計と合成経路を見直すことで、目的の機能を有するプローブの合成を達成した。現在得られつつある計測結果について、今後は物理学者との共同研究によって解釈を検討し、分子集合体を取り囲む水の運動性状を明らかにしていく。平成28年度は(1)【DNP-NMR法の継続的な改善】と(2)【光開裂によって鎖長を変えるラジカル分子の合成】の2つの課題を計画した。これらの遂行に加え、(3)【光異性化を示すアゾベンゼンを混合したベシクル表面の水のDNP-NMR計測】を実施した。(1) in-situ DNP-NMR計測は、高強度のマイクロ波を試料に照射しながらNMRを計測する。結果、増強されたNMRシグナルを得られる一方、試料温度の上昇という問題が起こる。これまでの計測では、試料室の空冷によって問題の回避を行ってきた。さらに放熱を促すため、試料管に入れた水系試料の上にフッ素系液体を載せることで、発生した熱を放つ工夫を試みた。結果、フッ素系液体が水系試料と混合することなく、かつ、水系試料の発熱を抑えることに成功した。これにより、より精度の高いDNP-NMR計測を実現できるようになった。(2)光開裂によって鎖長を変えるラジカル分子の合成は、のべ11段階の合成のうち、8段階まで実施した。当初計画の反応の1つが進まないことが判明し、分子設計を変え、ステップ数が増えたものの、当初計画されたペースで実験は進められている。(3)波長365 nmの光照射下でtrans→cis異性化をする両親媒性アゾベンゼンを混合したリン脂質ベシクルを対象に、その集合体を取り囲む水の流動性の、光照射前後での変化を、DNP-NMRによって追跡した。アゾベンゼン誘導体を混合したベシクルは、光照射前後で5%程度、平均粒径が大きくなるものの、その変化は大きいとはいえない。すなわち、ベシクル周囲の水の流動性も、光照射前後で大きく変わらないと予想される。実際、計量されたカップリング定数は0.035前後で大きく変わらなかった。この実験を試行することで、当該計画研究の一連の操作が着実に行えることを確認できた。DNP-NMR計測の計測法の最適化による再現性の向上、環状スピンラベル分子の合成の進捗は概ね順調であるとともに、光異性化分子を含むリン脂質ベシクルを対象にしたDNP-NMR計測にも成功した。この点までは、当初計画よりもやや進んでいる。しかし一方で、装置の経年劣化による、今後の修繕の必要性が判明し、平成29年度からの研究がやや遅れる見込みである。これを踏まえると、計画全体の進捗状況は、おおむね順調と言わざるを得ない。平成29年度は、【光開裂によって鎖長を変えるラジカルプローブ分子の合成】の課題を重点的に推し進めた。合計11段階でのラジカルプローブ分子の合成のうち、昨年度末までに8段階までの合成に成功していた。本年度は、8段階目までの合成の「かさ上げ」と、合成困難が予想される反応過程を含んだ最終段階までの合成を実施した。少量得た目的化合物は、精密質量分析法および電子スピン共鳴分光法(ESRスペクトル計測)により同定した。さらに、メタノール溶液中での当該ラジカルプローブ分子の光開裂反応を高速液体クロマトグラフィー(HPLC)および紫外可視分光光度計を用いてトレースし、目的の光開裂反応が起きていることを確認した。さらには、光開裂反応前後でのラジカル失活の有無をESRを用いて調べたところ、紫外光照射による光開裂反応条件下でも、ラジカルが失活をしないことを確認した。なお、合成したラジカルプローブ分子の化学構造についての情報は、現段階では非公開とさせていただきたい。

平成29年度の研究は、動的核分極NMR計測に用いるためのプローブ分子の有機合成を中心に進めたため、ハードワークであったものの、計測結果としては新たな研究成果を出していない。同じ事由で、学会発表などの研究発表は見送った。一方、物理化学的方面からのアプローチについては、動的核分極NMR法の装置開発や計測メソッドについての最近の進捗が特集された国際会議への参加、および講演会の聴講を通じて、情報収集に努めた。装置の経年劣化による影響を受けた研究手順の変更を行っており、当初(平成27年秋の計画申請時)予定に比べて遅れている。一方で、環状スピンラベル分子の合成、および、その光応答反応性の検討など有機化学的研究についてはほぼ計画通り進んでいる。全体としての遅れは昨年度末の時点で予想された範囲にとどまっており、全体としては「やや遅れている」状況と判断される。たんぱく質や細胞膜など、水中の分子集合体は、周囲の水との相互作用によって安定的な構造を保つとともに、機能発現においても、水との協同的な作用を利用している、と考えられている。このような分子集合体の周りの水について、その流動性をはじめとした力学的性状の理解進展は、ソフト機能材料の開発に活かされることにつながる他、生命現象の分子科学的理解も推し進めると期待される。このような視点の下、局所選択的な水の動的性状を計測可能な「動的核分極核磁気共鳴法(DNP-NMR法)」が、今世紀に入り注目されるようになってきた。DNP-NMR法は、電子スピンと核スピン間のオーバーハウザー効果という量子論的相互作用により、電子スピン近傍のプロトンのNMRシグナルを増強するNMR計測法である。これまで、物理学者を中心に、この計測法の技術革新が進められてきた一方、近年では電子スピン源となる分子性ラジカルや三重項分子種の開発において、化学者も連携した研究が進むようになってきた。分子集合体を取り囲む水の動的性状を計測するためのDNP-NMR法は、NMR緩和過程の計測によって行われる。現状では、種々の仮定をもって得られたデータを解析し、水分子の運動性状を推量してきた。この解析の信頼性を上げること、および応用可能性を高めることを目的に、機能的なラジカルプローブの開発を行うことが、本研究の目的である。研究は、自作DNP-NMR計測装置の改良と、新たな「光照射によって形状を変化させるラジカルプローブ」の合成を並行して行った。ラジカルプローブの合成については、当初計画の通りには進めることができなかったものの、分子設計と合成経路を見直すことで、目的の機能を有するプローブの合成を達成した。現在得られつつある計測結果について、今後は物理学者との共同研究によって解釈を検討し、分子集合体を取り囲む水の運動性状を明らかにしていく。平成29年度は(2)【光開裂によって鎖長を変えるラジカル分子の合成】の継続と、(4)【光照射によって粒径を変化させるベシクル表面の水のDNP-NMR計測】を主として行う。(2)の計画は、目的の環状部位を有したラジカル分子の合成を完了させ、その光反応性等の機能を明確にする。(4)の計画は、光開裂によって脂肪酸を生成する分子をリン脂質と混合し、ベシクルを形成させる。このベシクルは、光照射前後でその粒径を大きく変える。この粒径変化に伴う、ベシクル周囲の水の流動性変化をDNP-NMR計測によって求める。
自己組織化ナノ分子膜による金属表面処理

アルミニウム合金基板上へ、気相法によりアミノシラン自己組織化ナノ分子膜を形成し、さらにその上に、有機リン酸分子単分子層-ジルコニア単分子層の交互吸着膜を形成した。アミノシラン分子膜は、成長溶液中では正に帯電するため、負イオンである有機リン酸分子が静電的に吸着する。2官能有機リン酸分子を使用することで、有機リン酸分子吸着表面は負に帯電する。そこへさらに、ジルコニウム正イオンを吸着させることで、リン酸-ジルコニア交互吸着膜が形成される。リン酸分子吸着-ジルコニア吸着を繰り返すことによって多層膜が形成される。3組の交互積層膜を作製し、設計通りの多層膜ができていることを、接触角測定からの表面エネルギーの導出、偏光解析法による膜厚測定、角度分解X線光電子分光法による表面官能基密度の測定、低角X線回折法による構造評価に加え、高感度赤外反射吸収分光法による、ナノ分子膜の赤外吸収スペクトルの入射角および偏光角に対する依存性測定等の、測定結果を多角的に解析することで、確認した。この3組交互多層膜の膜厚は10nm以下である。3組-交互多層膜の耐食性を塩水噴霧試験によって評価した。従来の化成処理被膜が2時間の耐久性しかないのに対し、交互多層膜は10nm以下という超薄膜であるにもかかわらず、48時間以上の耐久性を示し、実用性があることがわかった。本年度は、気相法による自己組織化ナノ分子膜のアルミニウム基合金基体上への被覆とその分子配列構造の解析を中心に研究を進めた。本研究では、波長172nmの真空紫外光による光洗浄・酸化プロセスによって、アルミニウム合金基体状に極薄酸化膜を形成しその表面を水酸基終端化した。アミノシラン系分子膜被覆によって、エポキシ系塗膜のアルミニウム合金への密着性増強効果が認められた。このアミノシラン系分子膜表面に、自己組織化によって、有機リン酸-ジルコニア系多層膜を形成した。設計通りの多層膜ができていることは、接触角測定からの表面エネルギーの導出、偏光解析法による膜厚測定、角度分解X線光電子分光法による表面官能基密度の測定、低角X線回折法による構造評価に加え、高感度赤外反射吸収分光法による、ナノ分子膜の赤外吸収スペクトルの入射角および偏光角に対する依存性測定等の、測定結果を多角的に解析することで、確認した。さらに、多層膜の防食性能を塩水噴霧試験によって評価した。現在、20時間以上の耐食性を確認しており、さらに長時間の試験を継続中である。
PET製剤のための製造工程管理

PET薬剤の有効性と安全性が発揮されるように、数種のPET薬剤に対して製造工程管理試験を実施し、製剤中の不純物、特に放射性異核種の混入を最小限に制御するための製造プロセスを最適化した。18F-標識薬剤製造工程の初期段階で照射容器の金属材質に由来とする18F以外の放射性異核種が混入するが、その後の精製・分離の過程でほぼ完全に除去されているのを確認した。また、エバポレーター法に替わる固相抽出法による製剤化によって高度な品質を保持する注射剤を製することができた。PET製剤にとって最も重要なことは目的とする有効性と安全性が発揮されるように、高い品質が保証されていることである。一方、その品質は、ターゲット物質などの出発原料または製造・精製過程に由来する不純物によって直接影響を受ける。そのため想定される不純物の生成原因を究明するとともに不純物の特性を利用して効果的な除去方法を探し出し、これらの知見に基づいて製造方法を最適化することが重要である。[^<18>F]フッ化ナトリウム([^<18>F]NaF)注射剤の製造において、ターゲット水中に混入する照射容器由来の金属や放射性異核種などの不純物が最終製剤に混入する恐れがあるため、製造工程の中間生成物、および最終製剤をサンプリングし、不純物成分をGe検出器(放射性不純物)とPIXE分析法(元素不純物)を用いて検証を行いながら高品質な最終製剤を得るための最適な製剤化の条件を設定した。この目的のためチタン製容器およびニオブ製容器の2種類のターゲット容器を使用した。1.ニオブ製容器(Havarフォイル)照射ターゲット水で、フォイルの構成金属を由来とする多数の放射性核種が検出された。^<52>Mn、^<55>Co、^<93m>Moが多く、次いで^<56>Coの順だった。最終製剤には短半減期の^<93m>Mo(T^<1/2>=6.85h)が陰イオン交換樹脂(QMA)の精製過程では除去されず比較的多量(175Bq/mL)に混入していた。主要なイオン形はMoO_4^<2->と思われる。2.チタン製容器(チタン合金フォイル)照射ターゲット水中には^<18>Fイオンの他、ビーム入射窓のチタンから生成した^<48>Vが多量に存在し、その他^<51>Crも検出された。^<48>Vは低濃度(0.2%)の炭酸水素ナトリウム溶液では0.03Bq/mLまで低減できた。Ge半導体検出器による放射性不純物とPIXE分析による不純物元素を指標にすることで効率的、高品質な製剤化の条件設定が実現した。PET製剤の品質は、ターゲット物質などの出発原料または製造・精製過程に由来する不純物によって直接影響を受けることが予想される。特に、ポジトロン核種製造におけるターゲット物質の性質は時として決定的に重要なパラメータとなりうる。そのため、得られた製剤の品質を分析するだけではなく、各製造工程においてサンプリングを実施し、含有する不純物の種類、量を把握しつつ高品質な薬剤を得るための最適な製造条件を設定することを目的とする。[^<18>F]フッ化ナトリウム([^<18>F]NaF)注射剤の製造を2種類の異なる材質のターゲット容器(チタン製、ニオブ製)で実施したところ、ビーム入射窓の構成金属に由来する異核種放射性不純物が検出された。照射ターゲット水からはチタンから生成した^<48>Vが多量に存在していたが、陽イオン交換樹脂による精製を低濃度(0.2%)の炭酸水素ナトリウム溶液で実施したところ、注射剤中の^<48>Vは無視できるレベル(0.03Bq/mL)まで低減できた。PET薬剤の製剤化の方法として、ロータリーエバボレーターによる濃縮乾固を行わず、最終精製を固相抽出法(SPE)で実施した。(1)低酸素細胞イメージング剤、[^<18>F]FRP-170はロータリーエバポレーターによる溶媒留去の過程で著しく放射化学的純度の低下を招くが、グラファイトカーボン系カラムを用いたSPEによって安定で高品質な注射剤が得られた。(2)同様の製剤化を[^<11>C]PIBの製造に適応し、放射化学的純度、残留溶媒など高品質化が達成できた。固相抽出法による製剤化は省力的、効率的であり、製剤の安定性も十分に確保されていることを確認した。今後はSPEによる製剤化の方法を最適化し、製剤中に含まれる異核種放射性不純物を検索する。また、エタノール含有製剤のPET臨床利用に向けた問題点を基礎的・系統的に明らかにする。PET製剤にとって最も重要なことは、目的とする有効性と安全性が発揮されるように、高い品質が保証されていることである。

PET製剤の品質はターゲット物質などの出発原料または製造・精製過程に由来する不純物によって直接影響を受ける。そのため、得られた製剤の品質を分析するだけではなく、各製造工程においてサンプリングを実施し、含有する不純物の種類、量を把握しつつ高品質な薬剤を得るための最適な製造条件を設定することが重要になってくる。本研究では、製造工程管理に基づくモデル薬剤として、臨床的有用性の高い数種のPET薬剤、18F-FRP-170、18F-AV-45、11C-コリン、11C-メチオニンを対象に不純物(放射性不純物、元素不純物)を最小限に制御する製剤化の最適条件をゲルマニウム半導体検出器により検討した。ガスをターゲット物質する11C-標識薬剤の製造において、いずれの工程においても11C以外の放射性核種は検出されなかった。一方、酸素18濃縮水をターゲットとして製造され、複数の精製工程からなる18F-標識薬剤の場合、照射ターゲット水中には18Fイオンの他、ビーム入射窓のチタンから生成した48V(23 kBq/mL)が多量に存在し、その他51Cr(5070 Bq/mL)も検出された。これらは陰イオン錯体として18Fの分離操作の過程で除去されず、18F-標識薬剤の製造工程に持ち込まれる。しかし、標識反応、その後の固相抽出を用いた租精製によってほとんどの異核種は除去され、HPLCによる分離・精製でほぼ完全に18Fのみの単一核種になった。さらに固相抽出法による製剤化により得られた注射剤は放射性不純物、元素不純物を含まない高度な品質を保持してることを確認した。震災の影響で施設の機能が損なわれた。復旧後は臨床PETの立ち上げを最優先にしたため、基礎的研究を開始するのに時間を要した。24年度が最終年度であるため、記入しない。^<13>N-アンモニアは震災のため合成が困難になったため、^<18>F-NaF、^<11>C-標識薬剤に関して当初の計画通り実施する。加えて、^<18>F-標識薬剤(^<18>F-AV-45)の高比放射能化のため、合成原料、使用器材からフッ素担体の混入源を検索し、これを可能な限り排除しつつ、高度な品質を保持した注射剤の製法を確立する。
行為の観点から見た「人間と自然の相関」における倫理的価値構造の研究

本研究は、桑子と鈴木の協力のもと、人間と自然の相関のもつ価値構造を、「外的自然」と「内的自然」の概念を出発点に考察を進めたが、この二つの接点を空間における身体的行為の意味の問題として捉え、空間と身体との意味づけにおける価値構造として定式化することに成功した。桑子は、この「価値構造」をベースにし、人間を「身体の配置」と「空間の履歴」という二つの概念によって、新しい視点に立つ「環境の哲学」の構築を開始した。その成果を、日本的な空間論の意義を『西行の風景』(NHKブックス、1999年)で論じるとともに、さらに本研究に直接にかかわるものとしては、桑子『環境の哲学』(講談社学術文庫、1999年)にまとめることができた。鈴木は人間的合理性と不合理性における価値構造の問題を課題としたが、行為を導く論理的構造について理解を深めた。本研究は、主として東京工業大学社会理工学研究科価値システムや専攻桑子研究室を中心に行われ、研究室所属の博士課程学生による研究指導にも大いに益するところがあった。その成果として、「環境の価値構造」というタイトルのもとに、2000年度科学研究費出版助成申請を行い、来年度中に出版する計画がある(出版社は東信堂)。この研究成果によって、本研究は、「環境の価値構造」というキーワードのもとに、より具体的な展開を示すことができる。今年度は、本研究の基礎作業を課題とした。桑子と鈴木は毎週継続的に行う研究会において、とくに近代の合理性と自然観の問題について討議した。その過程で議論の対象としたジョエル・ホワイトブック『倒錯とユートピア』の翻訳を桑子・鈴木共訳で青士社から出版した。この翻訳の過程で、西洋における「外的自然」と「内的自然」の理性による抑圧という観点の重要性を認識するに至った。桑子は、「西洋的自然観と倫理的価値構造」を研究課題とし、ヨーロッパの自然観と価値の問題について考察を深めた。また研究成果の公刊では、分析哲学における他者理解およびデカルト的自然観についての考察を含む『空間と身体-新しい哲学へに出発-』(東信堂)を出版した。研究の結果、西洋的自然観と倫理的価値構造を理解するためには、内的自然と外的自然の関係の理解の鍵になる身体の意味と身体を包む空間の意味づけの問題を考察することが不可欠であるとの認識に到達した。鈴木は、「人間的合理性と不合理性における倫理的価値構造」を研究課題とし、人間の行為のもつ合理性を、行為に関する推論の中に現れる価値判断の役割に注目して考察した。また不合理性に関しては、『倒錯とユートピア』の翻訳作業の過程で、特に自我の抑圧に注目して研究を進め、その成果を解説として発表した。以上のように、桑子と鈴木の共同研究は、当初の予定どおり行い、学外との意見交流も海外との交流を含めてほぼ計画にそって行うことができた。今年度は、昨年度の研究成果を踏まえて、研究を進めた。中心的に研究を進めたのは、人間と自然の相関のもつ価値構造の本質を「外的自然」と「内的自然」というキーワードに着目しつつ、自然が人間の視点から「外」と「内」として論じられてきたことの起源、展開、展望についてである。この課題に関して、桑子は、行為における身体と空間の意味づけにおける価値構造の問題を、鈴木は行為における合理性と不合理性の問題を考察した。その結果、桑子は、「西洋的自然観と東洋的自然観の対比」を念頭に置き、世界の近代化の過程で行われた空間の再編の意味を解明することの必要性を痛感するに到った。とくに、日本の空間の再編について注目するならば、近代花の過程で導入された欧米的空間観とそれ以前の空間観との差異に注目し、それらの空間理解の衝突に含まれる価値論的意義を把握する必要があるとの結論に到った。これらの結論については、その一部を論文で発表したが、一部は『西行の風景』(NHKブックス、一九九九年四月刊行予定)その他で刊行する予定である。

鈴木は、人間的合理性と不合理性における価値構造を研究課題としたが、とくに行為を導く推論の論理的構造について理解を深めた。その結果、人間の欲求や欲望といった内的自然が価値判断の形で表現されるとき、その判断はすでに一定の制限が与えられており、そこに人間の理性による抑圧が内在しているとの認識を得た。現在、この結論を論文として発表する準備を進めている。鈴木の転出により共同研究は以前より困難になったが、電子メール上で討論を続けており、当初の研究目標を達成することができた。さらに最終年度の研究成果の公刊に向けて準備を進めているところである。今年度は、本研究の最終年度であり、平成9年度、10年度の研究をまとめるとともに、その総括から新たな論点を展開することに重点を置きながら研究を進めた。人間と自然の相関のもつ価値構造を、「外的自然」と「内的自然」というキーワードを出発点に考察を進めた本研究では、この二つの接点を空間における身体的行為の意味の問題として捉え、空間と身体との意味づけにおける価値構造として定式化した。これをベースにし、人間を「身体の配置」と「空間の履歴」というふたつ概念から捉えることによって、新しい視点に立つ「環境の哲学」を構築するためのステップを踏み出すことができた。その成果は、日本的空間論、身体論の考察として桑子『西行の風景』(NHKブックス、1999年)で論じるとともに、さらに本研究に直接にかかわるものとしては、桑子『環境の哲学』(講談社学術文庫、1999年)にまとめることができた。鈴木は人間的合理性と不合理性における価値構造の問題を課題としたが、行為を導く推論の論理的構造についてさらに理解を深めた。本研究は、主として東京工業大学桑子研究室を中心に行われ、研究室所属の博士課程学生による研究指導にも大いに益するところがあった。その成果として、「環境の価値構造」というタイトルのもとに、2000年度科学研究費出版助成申請を行い、来年度中に出版する計画がある(出版社は東信堂)。この研究成果によって、本研究は、「環境の価値構造」というキーワードのもとに、より具体的な展開を示すことができる。
味覚の成立における五感の刺激と学習過程に着目した味覚教育の研究

本研究では、ヒトの味覚を成立させている「おいしさ」と脳の科学的関係に着目し、フランスの「味覚教育」を取り入れた授業を構築して、化学物質が五感に与える影響を児童に実感させ、食に対する興味をもたせ、調理技能習得と食育の重要性の関わりを明らかにするものである。本研究では、まず児童に五感を意識させるために、糖分が同じで色と香りを変えたヨーグルトを味わわせることを行った。視覚と嗅覚で味が異なること、そして「おいしさ」が変わることに驚いた児童は、五感の活用を調理学習につなげるようになった。沸騰という視点、食材の加熱による変化等、五感を活用することでたくさんの変化に児童自ら気付き、より「おいしい」調理を行おうと心がけるようになった。また、せんべいの音を聞きながらヨーグルトを味わうなど、聴覚と触覚のずれで感じる「おいしさ」についての実験も行った。ここでも、「おいしさ」には、音とテクスチャーが欠かせないことを実感し、「味わう」ときの五感の活用をより意識するようになった。ヨーグルトの実験は、大学生や大人でも視覚・嗅覚の重要性を実感でき、その後の「おいしさ」と五感の活用を意識するようになることがわかった。ものの「味わい」に五感を意識させる学習を取り入れることで、その後の食への興味の持ち方や、取り組み方が大きく変わる。今回の学習では、小学校家庭科での学習を中心に行ったが、調理を実践する児童が増えたと同時に、食に興味をもち、日常の食生活への変化を感じる児童が増えた.また、食べ物を分析・判断することで表現力の向上が見られたり、食を通して得られる人との関わりに気付いて感謝の気持ちをもったりすることも明らかとなった。今後の食育の視点の1つとして五感を意識させることが有効であるといえる。
多機能に関わるアドレノメデュリン-RAMPシステムの発生工学的病態解析と治療検討

多彩な生理活性を示すアドレノメデュリン(AM)の受容体を構成する1回膜貫通型受容体活性調節タンパク質Receptor activitymodifying protein 2,3(RAMP2、3)の病態生理学的役割を、血管内皮細胞特異的および心筋特異的RAMP2 KO、および最近樹立したRAMP3KO、RAMP2/RAMP3およびRAMP3Tgマウスを用いて解析した。本研究で、我々は、個体レベルにおいてはRAMP2およびRAMP3は異なる機能;(1)RAMP2遺伝子は心血管系の恒常性機能維持に重要な働き、(2)RAMP3遺伝子は炎症応答に関与していることを初めて明らかとした。アドレノメデュリン(AM)遺伝子は強力な血管拡張降圧作用を持つ血管作動ペプチドであり、かつ抗酸化作用、抗炎症作用、抗動脈硬化作用など多彩な生理活性を持つ。この多様性は、AM受容体の一部を構成する1回膜貫通型受容体活性調節タンパク質(Receptor activity modifying protein 2, 3(RAMP2、3)の細胞、臓器における使い分けが重要であることが示唆されているがその詳細なメカニズムは不明である。本年度は、特に機能不明なRamp3の解析、およびAM-RAMPシステムの解析を目指すための基盤作りを重点的に実施した。以下、本年度の成果をまとめる。(1)我々の研究室では、AM-RAMP2シグナルは心血管系、リンパ系において主に機能発動していることを世界に先駆けて提示してきた。これらは本年度、血管内皮細胞細胞特異的発現Creトランスジェニックマウスを用いた血管内皮細胞特異的Ramp2 KOマウスの作製とその病態解析(小山晃英(D1)、投稿準備中)からも強く支持された。(2)また、リンパ管内皮細胞における詳細なRamp2機能解析を目指してリンパ管内皮細胞特異的発現Creベクターを構築し、トランスジェニックマウスの作製を試みた。(3)独自に樹立したRamp3遺伝子KOマウスは現時点での遺伝学的、病理学的解析からは特に異常は見出していない。しかしながら薬物投与による個体および細胞レベルの解析から、同マウスは炎症性マーカー群の発現様式に差異を持つことを見出した。(4)このRamp3遺伝子KOマウスとRamp2遺伝子欠損ヘテロマウス(KO型は胎生致死)から、Ramp3KO、Ramp2ヘテロ遺伝子型マウス系統を樹立した。その結果、驚くべき事に同遺伝子型マウス(現在、生後3-4ヶ月齢)は遺伝学的、分子生物学的および病理学的解析からは異常が認められなかった。以上の一連の結果は、従来想定されているAM-RAMPシステムにおけるRamp2およびRamp3の相補的な働きの可能性に疑問を呈する重要な知見である。アドレノメデュリン(AM)遺伝子は強力な血管拡張降圧作用を持つ血管作動ペプチドであり、かつ抗酸化作用、抗動脈硬化作用など多彩な生理活性を示す。この多様性は、Receptor activity modifying protein 2, 3(RAMP2、3)と名付けられたAM受容体の一部を構成する1回膜貫通型受容体活性調節タンパク質の細胞、臓器における使い分けが重要であることが示唆されているが多くが不明である。AM-RAMPシステムの理解と医学応用には、このRAMP2および3の機能解明が不可欠である。我々の研究室は、AM-RAMP2シグナルは心血管系、リンパ系において主に機能発動していることを世界に先駆けて提示してきた。これらは、血管内皮細胞細胞および心筋細胞特異的発現Cre-Tgマウスを用いた臓器特異的Ramp2KOマウスの作製とその病態解析(小山晃英(D1)および吉沢隆浩(D1)、投稿準備中)からも一層強く支持された。一方、Ramp3遺伝子KOマウス解析からは心血管系、リンパ系の病理学的異常は現時点では観察されてない。昨年度、同マウスは炎症性マーカー群の発現様式に差異を持つことを見出したことから、さらに解析を進めたところ、これらは免疫応答性の差異が要因であることが明らかとなった。Ramp3KO/Ramp2ヘテロ遺伝子型マウス系統は遺伝学的、分子生物学的および病理学的解析からは異常が現時点(現在、生後半年-1年)でも未だ認められない。これらの結果は、細胞レベルの解析から提示されているAM-RAMPシステムにおけるRamp2およびRamp3の相補的な機能は個体レベルでは再現されないこと、つまり個体レベルにおいてRamp2およびRamp3は心血管系や免疫応答など異なる機能発動に関与する可能性が示唆された。また詳細なRamp3機能解析のためRamp3過剰発現およびドミナントネガティブ型Tgマウスを複数ライン樹立した。現在これらの詳細な解析を開始した。アドレノメデュリン(AM)

遺伝子は強力な血管拡張降圧作用を持つ血管作動ペプチドであり、かつ抗酸化作用、抗動脈硬化作用など多彩な生理活性を示す。この多様性は、Receptor activity modifying protein 2,3(RAMP2、3)(R2,R3)と名付けられた細受容体の一部を構成する1回膜貫通型受容体活性調節タンパク質が規定し、それらの細胞、臓器における使い分けが重要であることが示唆されているが多くが不明である。AM-RAMPシステムの理解と医学応用には、このR2および3の機能解明が不可欠である。本年度、我々は、独自に樹立したR2全身KOマウス、血管内皮細胞ならびに心筋細胞特異的R2KOマウスの解析(小山晃英(D2)および吉沢隆浩(D2))、ならびにR3KOマウスの解析をさらに進めた。その結果、従来、特に細胞レベルの解析から予測されているAM-RAMPシステムにおけるR2とR3の相補的な働きが、個体レベルでは再現されないこと、つまりR2は主に心血管系の恒常性維、一方、R3は自然免疫応答とそれぞれが異なる機能に関与していることをより強く支持するテータを得た。さらに両者の共通病態として炎症現象が絡むことを見出し、今後、これが両者の機能分化を探る研究の端緒となると期待された。(1)臓器特異的R2KOマウス解析データは現在、投稿中および投稿準備中である。(2)R3KOマウスに関しては、単離したマクロファージのLPS応答性をDNAチップ解析にて網羅的記に検討してR3遺伝子KOでの免疫応答性の差異に関連する遺伝子群を同定した。さらにCLP腹膜炎モデル解析から、LPS処理マウス同様に遺伝子型により生存率差があること、その一因としてR3KOの腹腔好中球・マクロファージでの細胞機能の低下と炎症関連遺伝子群の発現減少を認めた。また昨年樹立したR3過剰発現型Tgマウスを用いたCLP腹膜炎モデルにおいてTgマウスは野生型のそれに比べ生存率が高いことを観察した。
粘土のせん断帯生成過程の可視化に関する研究

断層などに見られる粘土のせん断帯について,形状,幅,発生間隔,方向,大きさという特性に注目する.特に,構造地質学的研究成果と粘土のせん断帯の観察結果についての比較により,せん断帯の幾何学的な相似性は,スケールの違いによらずきわめて強いという印象を得ている.これを格子点解析法という解析により,定量化する試みを行った.このような変形パターンの類似性すなわち,フラクタル性は,材料特性よらず,ある一定のパターンがあることが高度な数学的検証により明らかにされてきた(分岐解析).しかし,せん断帯に関する力学的・数学的解釈は研究途上にあり,理論的研究により出される結論や仮定の正しさを検証する定量的観察結果やこれらの背景を意識した実験的研究はほとんど行われていない.この研究は,地質学と地盤工学にまたがる「地文学的」研究であるとともに,力学的な破壊現象の研究に貢献するものであるが,いまだ未解明な点が多い前例が少ない萌芽的研究である.特に断層との幾何特性の類似性ならびに破壊力学を用いた解釈など今後とも検討すべきことは多くあると感ずる.正・逆・横ずれ断層を問わず、主断層が成長する過程で,その屈曲部に新たな断層面を生じて,周囲を断層で境されたレンズ状の二重三重からなるブロックの構造を一般にデュープレックスと呼ぶ.兵庫県南部地震においても,大規模には野島断層から横尾山・須磨断層に続く明石海峡下に見られる遷移して屈曲する断層部分,小規模には野島梨本地区に見られるほぼ直線的な断層セグメントのステッピング部などにおいてこの構造が出現している.これらとほぼ相似な形態は,人工的に生成された粘土供試体を用いて一軸圧縮試験をした際にも見られる.本研究では、フィールドならぶに室内試験で供試体を一軸圧縮した際に生ずる横ずれのせん断帯の表面観察や薄片を用いた偏光顕微鏡による観察結果から、せん断帯は,大きな長さを直進できず,階段状のステップを踏みながら進展していくことを観察できた.また、雁行配列のせん断(エシュロン)部をつなぐ領域は隆起し,プレッシャーリッジと呼ばれるブリッジ構造が造られることがわかった.さらに、詳細な観察結果より、せん断帯がいくつかの細線群で構成されると考えた場合,せん断帯には特徴的な幾何パターンが見られる.せん断帯は,分岐や他の細線群への遷移などを無秩序に繰返しているように見えるが,複雑なデュープレックス構造においても,ミクロ(細線の分布),セミミクロ(細線群の分布)およびセミマクロ(主せん断帯と副せん断帯の分布)での幾何パターンは類似している.これは,同じ角度の細線は,ある距離のほぼ整数倍の間隔で発生していることに関係があると考えている.次年度は、破壊モードの異なるせん断帯の特徴やスケール効果について詳細なせん断帯の観察を行う予定である。断層などに見られる粘土のせん断帯について,形状,幅,発生間隔,方向,大きさという特性に注目する.特に,構造地質学的研究成果と粘土のせん断帯の観察結果についての比較により,せん断帯の幾何学的な相似性は,スケールの違いによらずきわめて強いという印象を得ている.これを格子点解析法という解析により,定量化する試みを行った.このような変形パターンの類似性すなわち,フラクタル性は,材料特性よらず,ある一定のパターンがあることが高度な数学的検証により明らかにされてきた(分岐解析).しかし,せん断帯に関する力学的・数学的解釈は研究途上にあり,理論的研究により出される結論や仮定の正しさを検証する定量的観察結果やこれらの背景を意識した実験的研究はほとんど行われていない.この研究は,地質学と地盤工学にまたがる「地文学的」研究であるとともに,力学的な破壊現象の研究に貢献するものであるが,いまだ未解明な点が多い前例が少ない萌芽的研究である.特に断層との幾何特性の類似性ならびに破壊力学を用いた解釈など今後とも検討すべきことは多くあると感ずる.
ハザードマップにおける災害予測および避難情報伝達の機能向上に資する地理学的研究

ハザードマップは最近20年間に急速に整備されたが、2011年東日本大震災以降、大規模災害が起きるたびに問題が露呈している。具体的な問題としては、1災害種ごとに定義や概念が異なる、2「災害予測」と「避難情報提供」の機能が融合できていない、3情報の空間解像度が不足し土地条件に対応しない、4計算結果に偏重し予測の不確実性が考慮できない、5境界線が明快に示せない、などがある。本研究では、1)ハザードマップの体系的整理、2)災害予測地図の高度化、3)緊急情報提供機能の高度化、4)防災地理教育への展開について検討し、今後の我が国のハザードマップ整備の総合的なあり方について地理学の立場から提言した。本研究の4つの柱は(1)現状のハザードマップの体系的整理、(2)災害予測地図の高度化、(3)防災地図および避難情報伝達機能の高度化、(4)防災地理教育への展開、である。平成27年度は以下の通り実施した。(1)については、2014年8月の広島豪雨災害、2014年長野県北部の地震、2015年9月の鬼怒川水害地域において、現地調査により被害状況と被害特性を把握するとともに、現状のハザードマップと比較し,今後のハザードマップに必要な情報等について検討した。それにより、現状の土砂災害ハザードマップや水害ハザードマップの課題を見いだした。(2)の災害予測地図の高度化に向けて、東日本大震災の津波遡上高分布図を検証するため、気仙沼市において聞き取り調査を実施し、遡上高・浸水高や流路に関する情報を得た。活断層研究として、2014年長野県北部の地震の被害分布特性を明らかにするため、地表地震断層の浅部地下構造を探査し活断層の傾斜角を推定した。北海道積丹半島においては積丹半島西方断層(海底活断層)の活動と整合する変動地形を認定した。山梨県身延町においては左横ずれ活断層の存在を確認した。この活断層は、駿河湾の海底活断層から連続している可能性が高いため、地震防災上きわめて重要である。火山研究として航空レーザデータの比較により2014年御嶽火山噴火前後の地形変化を計測し、噴火前のデータ取得の重要性を指摘した。また、土砂災害研究として木曽山脈、養老山地、中国山地等における斜面変動と土石流発生に関する現地観察、地形測量、研究発表を実施した。(3)については、防災行政、ソフトウエア開発業者、研究者による合同会合を開き、緊急情報配信アプリに求められる機能を検討するとともに、アプリの開発および愛知県名古屋市における試験的配信について検討した。(4)については、現在の教科書における防災地理教育の扱いについての調査を継続して行っている。本研究のための会合を、東京で2回、名古屋で2回の計4回実施するとともに、鬼怒川水害等、災害発生後に現地調査を行って、多種の災害を対象とする研究の進捗状況を共有できた。また、2016年3月に早稲田大学で開催された日本地理学会公開シンポジウム「近年の災害が提起したハザードマップの課題ー工学と地理学の視点からー」では、本研究の関係者が多く出席して議論を交わすとともに一般に情報を発信することができた。(1)現状のハザードマップの体系的整理として、12015年常総水害の事例から「自然堤防」等の地形学用語が正しく使われていないことに注目し、防災上の問題点を明らかにした。久保が中心となり「防災における地形用語の重要性」をweb掲載し、雑誌地理にも投稿した(掲載は2017年10月)。2014年広島土砂災害、2016年岩手県小本川洪水についても調査した。22016年4月の熊本地震発生後、地震断層調査を調査し、活断層の事前認定の問題点を考察した。3液状化に関しては、表示項目や種別を集計・類型化し、表示内容や種類の問題点を検討した。表層地質や浅部地下構造の考慮の重要性を指摘した。(2)災害予測地図の高度化として、1熊本地震における地震断層と被害の関係を検討した。益城町市街地および南阿蘇村を集中的に調査し、活断層図改訂を行った。2火山については現状のハザードマップが1000年スケールの噴火までしか想定していない問題点を指摘し、10万年スケールまで拡張できるよう、火山地質図や文献から噴出物の分布をGISデータ化した。(3)防災地図および避難情報伝達機能の高度化として、名古屋市などの防災行政担当者および防災アプリ開発業者と研究会を実施。防災地図としてのハザードマップおよび避難情報伝達の問題点、避難指示を全域対象に発出せざるをえない背景を明らかにした。問題の解消に向け、地区限定型の防災情報発信の可能性と、防災行政担当者に役立つ3Dハザードマップを試作した。(4)防災地理教育への展開としては、2022年から「地理総合」が必履修化され、防災教育が展開される際の課題を整理した(学術会議から提言案を発出)。防災教材として「わかる!取り組む!災害と防災」全5巻(古今書院)の企画に協力・執筆した。ハザードマップを検討するにあたり、2016年4月熊本地震や、2016年8月岩手県小本川流域洪水等の突発的災害の現状調査とハザードマップとの関連性の検討が必要となった。いずれにおいても重要であるため、全国的・網羅的ハザードマップの分析よりもこうした災害分析を重視せざるを得なかった。また、気象庁や国交省に災害情報提供やハザードマップ作成に関する仕様変更があり、こうした動きを注視して調和を図る必要も生じた。

また防災行政担当者とのtrans-disciplinaryな検討までを視野に入れているため、防災行政担当者の意向も考慮した。以上の理由により当初計画とはやや内容を変更せざるをえない部分があったが、災害発生や社会情勢の変化も踏まえつつ、多くの点において重要な知見が得られた。(1)現状のハザードマップの体系的整理として、防災学術連携体シンポジウム(4月)や防災推進国民大会(11月)において問題提起した。個別事例として、17月九州北部豪雨、8月秋田県大仙市洪水、9月関東・東北豪雨を調査し、治水地形分類図の問題点を明らかにした。成果に基づき日本地理学会公開シンポジウム「防災の基礎としての地形分類図」を企画実施(2018年3月)。2火山に起因する土砂災害については2011年霧島新燃岳噴火の例を分析。32016年熊本地震における地震断層直近の甚大な建物被害を分析し、一般的な地盤効果説に反論した。4液状化ハザードマップについては、地盤工学的、地理学的手法の併用、メッシュではなくポリゴンによる解析、土地履歴の重要性等を指摘した。(2)災害予測地図の高度化として、1東日本大震災の津波遡上高分布図を「水流がわかる津波マップ」に読み替えるための気仙沼市波路上地区を例にプロトタイプを提案した。2益城町市街地および南阿蘇の地震断層調査結果も踏まえ、国土地理院活断層図の改訂を担った。3ブロードな撓曲変形をハザードマップに反映するため、立川断層、北上平野、下北半島において機動性に優れた超小型ドローン空撮を実施した。(3)防災地図および避難情報伝達機能の高度化として、1地区限定の防災情報発信の可能性を探った。防災アプリ企業とも相談を重ねた。行政サイドでは、洪水浸水想定区域図作成マニュアルの改訂(2017年10月)や、気象庁の指定河川洪水予報の提供開始などへの対応が優先される現状を確認。2代案として、防災行政支援のため3Dハザードマップの仕様を提案。試作版を防災行政機関へ配布した。(4)防災地理教育への展開として、地理総合の必修化に関連して8月に日本学術会議提言を纏め、11月にシンポジウムを実施。岩波「科学」2018年2月号および関連図書に掲載した。ハザードマップは最近20年間に急速に整備されたが、2011年東日本大震災以降、大規模災害が起きるたびに問題が露呈している。具体的な問題としては、1災害種ごとに定義や概念が異なる、2「災害予測」と「避難情報提供」の機能が融合できていない、3情報の空間解像度が不足し土地条件に対応しない、4計算結果に偏重し予測の不確実性が考慮できない、5境界線が明快に示せない、などがある。本研究では、1)ハザードマップの体系的整理、2)災害予測地図の高度化、3)緊急情報提供機能の高度化、4)防災地理教育への展開について検討し、今後の我が国のハザードマップ整備の総合的なあり方について地理学の立場から提言した。本研究はおおむね順調に進展しているものの、各災害種に関する調査研究で収集・蓄積されたデータをとりまとめる必要がある。今後は、平成27年度に集積されたデータや知見を、体系的に整理していく。ハザードマップについては、類型化の指標の検討を行い、指標ごとの問題点を整理する。
弦の場の理論の位相的構造と多重Dブレイン解の物理

研究課題に関連した主に次の二つの研究をおこなった。(1)Cubic String FieldTheory(CSFT)の多重ブレイン解の非自明なエネルギーの起源として、K=0とK=∞の特異性によるものがあるが、後者の解に対しては、重力との結合で定義したエネルギーがゼロになるという問題があった。本研究では、この問題を精密に分析し矛盾を解消することに成功した。(2)CSFTにおけるタキオン真空解と2重ブレイン解のそれぞれの周りの物理的ゆらぎの部分的解析をBatalin-Vilkoviski形式に基づいて行い、前者の周りの揺らぎは非物理的であるが、後者の周りの揺らぎは物理的であるという結果を得た。開弦の場の理論(Cubic String Field Theory=CSFT)の多重ブレイン解の構成の先行研究として、KBc代数に基づいたものがあった。本研究代表者とその共同研究者は、この解のエネルギーがK=0の特異性を起源とするものであることを指摘し、更に、K=∞をエネルギーの起源とする解の構成も行った。そこにおいてはKと(1/K)の入れ替えに対する美しい対称性(Inversion Symmetry)が重要であった。この議論におけるエネルギーは、作用から得られる正準エネルギーに相当するものであるが、CSFTにおいては、これとは別に重力子との結合で定義されるエネルギー(重力結合エネルギー)がある。K=0の特異性を持つ解に対しては、これら二つのエネルギーは同じ値を与えるが、K=∞に特性を持つ新しい解に対しては二つのエネルギーが異なることが知られていた。実際、正準エネルギーは期待される値を与えるが、重力結合エネルギーはゼロとなる。本研究代表者は、共同研究者と共にこの矛盾の解決に取り組み、これまで重力結合エネルギーと考えられていたものは、K=∞に特異性を持つ解に対しては不十分であり、知られていなかった付加項を必要とすることを発見した。具体的には、Baba-Ishibashiによって与えられたCSFTにおける二つのエネルギーの等価性の証明を慎重に吟味し、その証明がK=∞に特性を持つ解に対しては破れていることを見出し、更に、等価性が成り立つために必要な重力結合エネルギーに対する補正を同定した。これにより、重力結合エネルギーもinversion Symmetryを持つことが示された。この研究の成果は論文として発表し、JHEPに掲載された。平成26年度は、開弦の場の理論(Cubic String Field Theory=CSFT)の多重ブレイン解の周りの揺らぎに対し、モードの具体的構成による解析を行った。詳細は以下の通りである。CSFTの古典解として、D25ブレインが消滅した安定な開弦真空を表す「タキオン真空解」や、逆に、複数枚のD25ブレインの配位を表す「多重ブレイン解」が構成されてきた。これらの古典解の構成は、通常、KBc代数と呼ばれる数学的枠組みを用いて行われ、研究代表者達は、古典解が表すブレインの枚数がK空間における特異点の個数と関連していることを明らかにした。特に、K=0を特異点とする解の場合、その解を正則化し、様々な物理量を不定性なく定義するためには、Kを正の微小定数εだけずらしたK_ε=K+εに置き換えればよいことを示した。平成26年度の研究は、このK_ε正則化の枠組みの中で、タキオン真空解および(D25ブレインが2枚ある)2ブレイン解の周りの物理的揺らぎを解析したものである。まず、それぞれの古典解Ψが正則化の前はpure-gaugeの形Ψ=UQ_B(1/U)であることから、Ψをゲージ変換でゼロに持っていく。ただし、正則化のためにΨは完全にゼロにはならず、見かけO(ε)の微小量となる。次に、この見かけ微小な解の周りの揺らぎモードとして、D25ブレイン1枚を表すΨ=0という自明な解の周りの揺らぎのモードを基本としたものをとり、このモードの組に対してi)古典解の運動方程式のテスト、および、ii)モードが物理的か非物理的かの解析を行った。後者の解析はBatalin-Vilkoviski形式を用いたものである。この結果、タキオン真空解周りのモードは非物理的であるが、2ブレイン解の周りのモードは物理的なものである、という結果を部分的に得た。しかし、完全な確認のためには更なる解析が必要である。平成27年度は、前年度に引き続き、開弦の場の理論(CSFT)の多重ブレイン解の周りの揺らぎの解析を更に進めた。CSFTにおいて、複数枚のD25ブレインを表す「多重ブレイン解」が構成されてきた。これらの古典解は、KBc代数と呼ばれる数学的枠組みを用いて構成され、研究代表者達は、K空間における特異性が解を非自明にしていることを明らかにした。特に、K=0を特異点とする解の場合、それを正則化し、様々な物理量を不定性なく定義するためには、KをK_ε=K+ε(ε>0)に置き換えればよいことを示した。平成27年度の研究は、このK_ε正則化の枠組みの中での、タキオン真空解および2ブレイン解の周りの物理的揺らぎの解析であり、平成26年度の研究を更に推し進めたものである。まず、それぞれの古典解Ψが正則化の前はpure-gaugeの形であることから、Ψをゲージ変換でゼロに持っていく。ただし、K_ε正則化のためにΨは完全にゼロはならず、見かけO(ε)の微小量となる。

次に、この見かけ微小な解の周りのタキオンの揺らぎモードとして、D25ブレイン1枚を表すΨ=0という自明な解の周りの揺らぎのモードを基本としたものをとり、これが物理的か否かのBatalin-Vilkoviski解析を行った。この結果、タキオン真空解周りのモードは非物理的であるが、2ブレイン解の周りのものは物理的である、という期待される結果を得た。なお、平成26年度の段階では、2ブレイン解の周りの物理的揺らぎの運動項の符号が逆になるという問題があったが、平成27年においては、別のより自然な揺らぎの基底を採用することで、この問題を解消した。平成27年度の研究は、交付申請書の「研究目的」における「iii)各古典解周りの弦理論の物理の解析」に分類されるものであり、元々、平成27年度に実施を計画していたものの一部である。今回、ようやく、研究成果を論文にまとめるに至ったが、そのために平成26度から27年度にかけての2年間に及ぶ研究が必要であった。これは、多重ブレイン解周りの揺らぎの解析が、現在のところ非常に時間のかかる複雑な計算を要するからであり、研究の性格上、致し方ないものである。また、本研究計画において最重要課題と考える「多重ブレイン解周りの揺らぎの解析」の研究を優先させた結果、「pure-gauge型多重Dブレイン厳密解の系統的な構成法の確立」や「CSFTの位相的構造の解明」の課題が後回しになってしまっている。平成28年度は、平成27年度に行った「開弦の場の理論におけるタキオン真空解および2重ブレイン解の周りの揺らぎの解析」を出発点として、この解析では示すことが出来なかった「2重ブレイン解の周りの揺らぎにおける4重縮退の存在」をKBc代数およびK_ε正則化の枠組みの中で示す試みをいくつか行った。主な試みは以下の二つである。第一は、平成27年度にあらわに構成した2重ブレイン解の周りの物理的タキオン揺らぎのモードに対して、更に三つの独立な揺らぎを構成することである。ただし、この方法ではタキオンモードに対してしか縮退を直接的には示すことが出来ない。次に第二の試みは、2重ブレイン解の周りのBRST演算子Qに対して、Q P=0およびP^2=Pを満たす非自明な射影演算子Pを構成することである。この射影演算子Pが構成出来ると、これを利用して開弦の場を2行2列の行列の形に表し、更に、開弦の場の理論の作用をこの行列に値を取る弦場を用いた、U(2)対称性が自明な形に表現し、すべての揺らぎに対して4重縮退が明白な形式に書き直すことにつながる。これら二つの可能性に対して、それぞれ解析を行ったが、残念ながら今の所、決定的な結果を得るには至っていない。第一の方法が困難であるのは、平成27年度の解析手法が非常に複雑かつ限定的なものであることが主な理由である。また、射影演算子を構成する第二の方法は、現在も研究を遂行中であるが、K_ε正則化による様々な恒等式の破れが困難を引き起こしている。平成28年度より、京都大学理学研究科の副研究科長の役に就き、多忙を極めているため、本研究課題遂行のための十分な時間を取ることが出来なかった事が第一の理由である。また、平成28年度に取り組んだ「2重ブレイン解の周りの揺らぎの4重縮退構造の解明」の課題が、そもそも非常に難しい課題であることにもよる。平成29年度は、ユニタリー性U^†=U^{-
天然・人工ダフナン／チグリアン類の網羅的全合成法の開発と新機能分子の創製

ダフナン・チグリアンジテルペン類(分子量分布: 350-900)は,単離総数400を超す巨大天然物群である.これらの天然物は,置換基パターンによって多岐に渡る重要な生物活性を発現することが知られており,新薬創製に繋がる大きな可能性を秘めた化合物である.近年,分子量400-4,000の中分子天然物が低分子・バイオ医薬の優位点を併せ持つポストバイオ医薬として注目を集めているが,上記高酸化度中分子ジテルペンを医薬品開発のリード化合物として活用する事は,やはりその化学構造の複雑さから極めて困難な課題である.ゆえに,本若手研究ではこの社会的要請の高い問題の解決に挑む.ダフナン・チグリアンジテルペン類(分子量分布: 350-900)は,単離総数400を超す巨大天然物群である.これらの天然物は,置換基パターンによって多岐に渡る重要な生物活性を発現することが知られており,新薬創製に繋がる大きな可能性を秘めた化合物である.近年,分子量400-4,000の中分子天然物が低分子・バイオ医薬の優位点を併せ持つポストバイオ医薬として注目を集めているが,上記高酸化度中分子ジテルペンを医薬品開発のリード化合物として活用する事は,やはりその化学構造の複雑さから極めて困難な課題である.ゆえに,本若手研究ではこの社会的要請の高い問題の解決に挑む.