hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
重金属過剰で誘導されるミトコンドリア選択的オートファジーの分子機構

タバコBY-2細胞では、ニッケル(Ni)処理後、24時間以内に細胞内にNiを高集積する酸性小胞様区画(NIV)が形成される。これまでの研究によりNIVは、Niストレスで損傷したミトコンドリアを液胞へ隔離する「選択的オートファジー」であることが分かった。これは、高等植物では初のミトコンドリア選択的オートファジー経路の発見と考えている。しかし、このオートファジー機能がタバコ細胞のNi耐性に重要であるかどうかという疑問についてはまだ証明できていなかった。そこでオートファジー関連遺伝子の発現を抑制したRNAi株としてΔATG7、ΔJoka2、ΔATG11の3株を作出し、発現が低下した複数系統でNi耐性を解析した。前年度までに同様の試みを行っていたものの、長期安定した生育を示す系統やRNAi効果を持続する系統の確立が困難であった。本年度、最終的に安定したΔATG7系統でNi耐性が有意に低下することが明らかになり、オートファジーが植物のNi耐性、とりわけ液胞へのNi隔離機能において重要であることが分かりつつある。一方、我々は光合成機能を有するシロイヌナズナ細胞でカドミウム(Cd)処理後に直ちにオートファジーが誘導され、その標的がミトコンドリアではなく葉緑体であるという新規の応答も発見していた。この葉緑体に選択的なオートファジーを観察するためストロマをYFPで標識した培養細胞を観察したところ、葉緑体Cd集積部位を小胞として縊りとって液胞に隔離するストロマ小胞経路と、葉緑体全体をそのまま液胞へ隔離するクロロファジー経路の2つが同時に進行していることが分かった。以上のように、本研究を通して重金属により損傷したオルガネラを迅速かつ選択的に細胞が識別し、液胞へ隔離するという新規のオートファジー応答を発見し、その生理的な重要性についても解明を進めることができた。タバコ培養細胞にニッケルを添加すると、ニッケルを高濃度に集積する小胞様構造(ニッケル集積小胞、NIVs)が生じる。このNIVsは、ミトコンドリアを集積した自食胞(オートリソソーム)であることをこれまでに明らかにした。本年度、ニッケルがミトコンドリアに集積されたことによる異常が原因でミトコンドリア選択的なオートファジーが誘導されたと考え、タバコ培養細胞からミトコンドリアや自食胞を単離して、呼吸活性を測定した。この結果、ニッケル処理で単離される自食胞が増加することまでは明らかになったが、ニッケル処理によってミトコンドリアの呼吸鎖の機能にどのような影響があったのかについては引き続き追加の解析が必要である。一方、ミトコンドリアを蛍光タンパク質tagRFPで標識して形態を観察したところ、ニッケル処理後にミトコンドリア形態が異常となることが確認された。ミトコンドリア選択的なオートファジーが引き起こされる要因を明らかにするために、引き続き、ニッケルがミトコンドリア機能や形態に及ぼす影響を明らかにする必要がある。また本年度は、タバコ培養細胞と同じ現象をタバコ植物体でも観察できることを明らかにした。特に根ではニッケル処理後の早い時間から特定のオートファジー関連遺伝子の発現が上昇することが明らかになった。また、シロイヌナズナ培養細胞とシロイヌナズナ植物体においてもある種の重金属でオートファジーが誘導されることを確認した。しかし、その誘導パターンはタバコ細胞とは明らかに異なり、植物種間や重金属の種類によって誘導されるオートファジーのタイプが異なることが判明しつつある。以上、ここまでに明らかにした内容を現在投稿準備中である。初年度(H28年度)に計画していた実験項目の進展状況は以下の通りである。(1)タバコ細胞から自食胞を単離し解析を行った。ニッケル処理で有意に自食胞が増加することが確認され、仮説を裏付けるデータを得た。一方、単離ミトコンドリアは当初、連数間で純度や収量にばらつきがあった。この理由として、ニッケル障害により異常となったミトコンドリアが精製過程で失われていたことが原因であると考えられた。そこで、従来の密度勾配遠心法からより温和な分画遠心法に切り替え、短時間でミトコンドリアを回収・精製することにした。その結果、連数間で安定して高純度のミトコンドリアを得ることができるようになった。この試料で引き続き解析を進める。(2)については、ミトコンドリアを標的としたオートファジー経路を蛍光タンパク質で可視化することに成功した。現在、ミトコンドリア以外にプラスチドやATG8を蛍光タンパク質で標識した細胞株を作出し、これらにニッケルや重金属を添加した場合の影響を解析中である。興味深いことに、ニッケル添加後数十分から数時間の間で、ミトコンドリア形態に異常が起こる様子が観察されている。この形態の異常はこれまでに知られているものとは異なることから、引き続き詳細な経時変化と定量データを得る計画を立てている。(3)の既知オートファジー関連遺伝子の発現解析についても、タバコとシロイヌナズナの各培養細胞系、および各植物体それぞれで20遺伝子程度の解析を行い、重金属で誘導される既知オートファジー遺伝子の種類や、誘導される時間帯が概ね特定できた。ここで明らかにされた条件をもとにH29年度に網羅的な遺伝子発現解析を実施する予定である。以上のように、予想した結果に加えて、新たに重金属がミトコンドリアの形態に及ぼす影響も確認できた。これらの点から、計画したすべての項目が順調に進展していると言える。

タバコBY-2培養細胞では、ニッケル(Ni)処理条件下でNi2+を高集積する酸性小胞様区画が液胞膜の周縁に形成される。WortmanninやE64dなどのオートーファジー阻害剤は、このNi誘導性の酸性小胞様区画(NIV)の形成に影響を与えることから、NIVは酸性の自食胞、すなわちオートリソソームであることが示唆された。ショ糖密度勾配超遠心法で精製した液胞膜とオートリソソームを含む画分に含まれるタンパク質をnano-LC-MS/MSで解析した結果、NIVがミトコンドリアタンパク質を内包することが明らかになった。そこで、透過型電子顕微鏡解析を行ったところ、Ni処理した細胞内の一部のミトコンドリアが、実際に二重膜のオートファゴソーム内に隔離される様子が観察された。さらに、ミトコンドリアに赤色蛍光タンパク質(RFP)を過剰発現させた細胞株では、NIVにRFPの蛍光が共局在しており、ミトコンドリアがNIVに取り込まれていることを生細胞でも確認した。ニッケル過剰下でのオートファジーの役割を明らかにするためにRNAi法や阻害剤処理でオートファジーを抑制したところ、これらの細胞ではNi耐性能が顕著に低下するとともに、ミトコンドリアの異常凝集体が生じた。以上を踏まえ、我々はNiを過剰に集積した異常ミトコンドリアをオートファジーで除去することが植物細胞のNi毒性の軽減に重要であることが示された。今後、他の植物細胞や異なる重金属処理をした場合のオートファジーについても同様に解析を進めるとともに、このミトコンドリア選択的に起こるオートファジーの分子装置がどのように構成されるのかについても解明を試みる。透過型電子顕微鏡解析を行ったところ、Ni処理した細胞内の一部のミトコンドリアが、実際に二重膜のオートファゴソーム内に隔離される様子が観察された。そこで、共焦点顕微鏡下でオートファジーを可視化できる複数のタバコ細胞株を樹立した。ミトコンドリアに赤色蛍光タンパク質(RFP)を過剰発現させた細胞株では、NIVにRFPの蛍光が共局在しており、ミトコンドリアがNIVに取り込まれていることを生細胞でも確認した。さらに、ミトコンドリアをYFPやRFPで標識した株に、オートリソソームの液胞への融合を阻害するE64d処理とニッケルを染色する蛍光試薬を添加して観察を行った結果、ニッケルを高濃度に集積した異常ミトコンドリアの凝集体が確認された。同様に、液胞内の加水分解酵素を阻害するコンカナマイシンA処理では、多量のミトコンドリアがニッケル処理区でのみ液胞内に浮遊している様子をとらえることに生細胞で成功した。これらの解析から、ニッケルがミトコンドリアに高集積し、損傷を与えた結果、ミトコンドリア選択的なオートーファジーが誘導されることが証明できた。また、シロイヌナズナ培養細胞ではカドミウム処理により葉緑体のオートファジーが誘導されることを新たに発見した。このオートファジー機構は、カドミウムを取込んだ葉緑体の局所部位が液胞に運ばれており、どのように葉緑体側でカドミウムを認識し、液胞へと輩出しているのか今後明らかにする必要がある。上記の条件でタバコ細胞とシロイヌナズナ細胞、さらに植物体でRNAseq解析を実施した。その結果、これらオルガネラ選択的なオートファジーに関与しうる複数の候補遺伝子(ATG遺伝子、ユビキチン連結酵素群など)が見つかった。
エイズ治療薬としてのアンチセンスオリゴヌクレオチドの臨床応用へ向けた開発研究

HIVに対するヌクレアーゼ抵抗性アンチセンスホスホロサイオエイトオリゴマー(以上S-オリゴマー)の抑制効果は、新規感染と持続感染の両方に対して活性があり、新規感染阻止は0.5μMで完全な抑制が出来る。しかし、持続感染に対しては、50%抑制を認める濃度は2.55.0μMと比較的に高く、アンチセンス効果を強化する必要がある。そこで、従来のrevに対するアンチセンスSオリゴマーに、5'側にアクリジンまたはアントラキノンをリンカーを介して結合させ、mRNAとの水素結合(Hybridization)をより強力にすることを試みた。持続感染系で検討したところ、アクリジン結合アンチセンスは5倍、アントラキノン結合アンチセンスは10倍程強力なアンチセンス効果をもたらした。細胞毒性はアクリジン結合アンチセンスは、従来のアンチセンスオリゴマーと同程度あるいはやや少なく、アントラキノン結合アンチセンスは10μMより高い濃度で従来のものよりやや毒性が強かった。これらの化学修飾で塩基配列特異性が減少しないかを、センス配列、ランダム配列のオリゴマーを用いて検討したところ、特異性には変化がなくアンチセンス配列のみにHIV遺伝子発現抑制効果がみられた。蛍光物質(フロレシン)を結合させたアンチセンスSオリゴマーを用いて、各種リンパ球への取り込みをFACSにて検討した。Sオリゴマーは濃度依存性に細胞内に取り込まれ、数時間でプラトーに達した。細胞内からの排出は、ヌクレアーゼ非抵抗性の天然型オリゴマーに比較すると遅く、アンチセンスとして有利と考えられた。HeLa細胞にと細胞内分布を検討したところ、小胞体、該小体などに高濃度に取り込まれていることが観察された。
実関数論の方法による調和解析の一般化

実関数論の方法によるハーディ空間の研究において今年度は具体的な2つの結果が得られた。1つは、ユークリッド空間の領域上のハーディニソボレフ空間が或る簡単な最大関数で特徴付けできるという結果である。これは、以前にカルデランが普通のソボレフ空間に対して得た結果の一般化である。我々が基礎としたユークリッド空間の領域上のバーディ空間は、研究代表者が昨年度に研究して得たものである。我々の用いた実関数論の方法の最大の利点は、考える領域に(境界の滑らかさなどの)何の条件もいらないという点である。もう1つの結果は、或るリトルウッド=ペーリー型の不等式を示して、それを応用してBMOのフェファーマン=スタイン分解に対してP乗平均ノルムの評価をつけ加えたことである。普通のリトルウッド=ペーリーの不等式は、関数にg関数などの補助関数を対応させて、その補助関数と元の関数との間に成り立つP乗平均条件ノルムの不等式を指すが、我々の得たものは、関数を、或る簡単な条件を満たす基本的な関数の重ねあわせとして表わすとき、その係数から作られる補助関数をg関数のかわりとして用いるもので、重ね合わせに使う基本的な関数が或る程度自由に変化できる点に特徴がある。以上2つの結果はいずれもプレプリントにまとめた。いずれ学会誌等に発表する予定である。上の2つの結果はいずれも一変数的な性格のものであるが、これらを多変数の直積型ハーディ空間の場合やリプシッツグラフ上のハーディ空間の場合へ一般化することができるという感触を得ている。今回の科研費の援助による研究で、上記のハーディ空間についての成果以外にも、分担者によって関連のある成果がいくつか得られた。これらの詳細は省略するが、研究発表の欄に発表された論文等をあげておく。
大気降下物のマルチ同位体比による大気・地圏環境への自然・人為起源物質流入の指標化

季節・年ごとおよび地域別に得られる大気降下物の化学組成から季節の違いや都市活動の影響を明らかにできる指標を構築する.近畿圏4地点で1ヶ月毎に採取された降水およびダストの元素濃度と同位体比の年・季節変化や地点毎の変化を解析し,流跡線解析を用いて,アジア大陸から飛来する黄砂の寄与や人為起源物質の影響を見積もる.土地利用図や地質図と大気降下物の化学組成の地域的特徴を比較し,大気降下物に対する人間活動起源,基盤地質起源の指標を求める.季節・年ごとおよび地域別に得られる大気降下物の化学組成から季節の違いや都市活動の影響を明らかにできる指標を構築する.近畿圏4地点で1ヶ月毎に採取された降水およびダストの元素濃度と同位体比の年・季節変化や地点毎の変化を解析し,流跡線解析を用いて,アジア大陸から飛来する黄砂の寄与や人為起源物質の影響を見積もる.土地利用図や地質図と大気降下物の化学組成の地域的特徴を比較し,大気降下物に対する人間活動起源,基盤地質起源の指標を求める.
次世代ULSI用超低抵抗コンタクト材料の開発

本研究の目的は、次世代ULSI用のコンタクトの形成に関して、ショットキー障壁高さの制御を実現するための界面ポテンシャル制御技術を中心として、超高濃度ドーピング技術、水素終端技術などの周辺技術の確立を行い、超低抵抗コンタクト形成技術を包括的に開発することである。本研究により得られた主な結果は以下の通りである。(1)金属/シリコン界面にSiGe中間層の導入を行った。Ti/SiGe/Si(100)の場合、30秒間のRTA熱処理では、580°CでTi_5Ge_3、700°CではC49-TiSi_2、750°C以上ではC54-Ti(Sil-yGey)2が形成される。C54-Ti(SilyGey)_2相は、C54-TiSi_2の場合と同様に低抵抗相であることが分かった。また、固相反応により半導体側の界面にはGeリッチ層が形成され、その結果、界面のバンドギャップは縮小し、ショットキー障壁高さの低下が観測された。(2)水素終端処理を用いて、コンタクトを形成する技術を確立した。Ti/p-SiGe/p-Si(100)コンタクトにおいては、30秒間のRTA熱処理により、欠陥密度が減少し、理想的に近い界面が形成されることが明らかとなった。一方、n型の試料に関しては、RTAによりリーク電流の増加が観測された。(3)金属/シリコン界面への超高濃度不純物導入を目的として、超高濃度Bイオン注入を行い、不純物濃度とコンタクト抵抗率の相関を明らがにした。その結果、Si中のB原子の固溶限に近い2x10^<20>cm^<-3>の界面濃度を実現し、コンタクト抵抗率は不純物バンドを考慮した理論値でほぼ説明できることが明らかとなった。本研究の目的は、次世代ナノスケール超微細ULSI用超低抵抗コンタクト材料・構造を提案することである。金属/SiGe/Si構造は、コンタクト界面のショットキー障壁高さを制御する重要な構造の一つであると考えられる。本年度は、金属/半導体界面に良質なGe或いはSiGe層を導入するために、Ge/Si(100)の成長に関しSTMを用いて調べた。特に、Ge膜成長中の水素同時添加効果及び成長面であるSi清浄表面の水素終端処理による酸化抑制効果について検討を行っている。以下に主な研究成果について示す。(1)清浄なSi(100)2x1表面に、基板温度300-650°CでGe膜をMBE成長させSTMにより表面を調べた。Geフラックスは1x10^<13>cm^<-2>s^<-1>、水素分圧は1x10^<-4>-10^<-5>Torrであった。水素を同時添加しない場合、3ML以上の成長では3次元島が形成されたが、成長中に水素を同時添加することで3次元島の形成が抑制されることが分かった。これは、水素がGe原子の表面泳動を抑制するためであると考えられる。以上の結果は、水素同時添加によるMBE成長がより平坦なGe層を形成するのに有効であることを示している。(2)清浄なSi(2x1)表面及び水素終端したモノハイドライド表面を室温で酸素に暴露し、STM/STSにより酸化過程を調べた。清浄表面では酸素分子により容易に酸化が進行した。4.5及び15Lの酸素露出ではそれぞれ0.2及び1.2MLの酸素が吸着し、Si(2x1)表面においても酸素はバックボンドに吸着していた。一方、水素終端面では酸素分子では酸素が吸着せず、原子状酸素を供給することにより初めて酸素吸着した。

これは、水素終端処理が表面の自然酸化の抑制に有効であることを示している。以上の結果は、超低抵抗コンタクトを形成する上で、極めて有効な結果である。本年度の研究では、次世代のコンタクト材料の一つと考えられるCoを用いたSiとのコンタクト界面での電流-電圧特性、ショットキー障壁高さ及びシリサイド反応について調べた。得られた主な結果について以下に示す。(1)p型Siショットキーコンタクトの電流-電圧特性は、n型コンタクトに比べて良好なショットキー特性を示すことを見い出した。これは、他の高融点金属とは逆の結果である。Si中に形成されたトラップ密度は、p型コンタクトでおよそ10^<12>cm^<-3>であり、n型コンタクトに比べ1/10以下まで低かった。p型コンタクトで良好なコンタクトが形成されるのは、この低い欠陥密度によると考えられる。(2)Co/Si(100)のシリサイド化反応では、460°Cの熱処理でCoSiが形成されるとともにSi中にCoに起因するトラップが形成される。一方、580-700°CではCoSi2が形成され空孔に起因するトラップが現れることが見い出された。これらの結果は、DoSi形成にはCoが拡散種となり、CoSi2形成にはSiが拡散種となることを示している。(3)ショットキー障壁高さは、460-700°Cの熱処理においてほとんど変化しないことが分かった。ショットキー障壁高さは、Co/p-Si(100)及びCo/n-Si(100)においてそれぞれ0.58-0.59eV及び0.59-0.60eVであり、CoSiとCoSi2ではほとんど変わらないことを示している。(4)Co/Si(100)のコンタクト抵抗率は、基板濃度が10^<20>cm^<-3>のとき580°Cの熱処理で最小値になり、p型及びn型コンタクトにおいて各々2.5×10^<-7>及び8.2×10^<-8>Ωcm^2であった。また、700°Cの熱処理により抵抗率が増加したが、これは海面において不純物濃度が低下したためと考えられる。以上の結果は、細線効果がなく微細なゲート電極として有効と見られているCo/Si系が、ソース・ドレイン電極としても有効であることを示している。ここで得られた形成技術に関する知見を基に、今後、界面反応をナノメートル精度で制御し、かつ低抵抗をもたらす次世代ULSI用コンタクト形成技術の確立を目指す。本研究の目的は、次世代ULSI用のコンタクトの形成に関して、ショットキー障壁高さの制御を実現するための界面ポテンシャル制御技術を中心として、超高濃度ドーピング技術、水素終端技術などの周辺技術の確立を行い、超低抵抗コンタクト形成技術を包括的に開発することである。本研究により得られた主な結果は以下の通りである。(1)金属/シリコン界面にSiGe中間層の導入を行った。Ti/SiGe/Si(100)の場合、30秒間のRTA熱処理では、580°CでTi_5Ge_3、700°CではC49-TiSi_2、750°C以上ではC54-Ti(Sil-yGey)_2が形成される。C54-Ti(Sil-yGey)_2相は、C54-TiSi_2の場合と同様に低抵抗相であることが分かった。また、固相反応により半導体側の界面にはGeリッチ層が形成され、その結果、界面のバンドギャップは縮小し、ショットキー障壁高さの低下が観測された。(2)水素終端処理を用いて、コンタクトを形成する技術を確立した。低温熱処理においても良好な界面特性が得られることを確認した。
高度に溶媒応答を考慮した生体系の電子移動ダイナミクス理論の構築と展開

生体系の電子移動過程においては、電子供与体および受容体をとりまく生体分子や溶媒分子といった環境のさまざまな性質が反応性に影響を与える。特に水分子の分布や配向の変化そして分極といった応答は電子移動の反応性を支配する重要な要因である。本研究では、分子性液体の積分方程式理論を基盤として、電子状態理論および溶媒和ダイナミクス理論を組み合わせることで、高度に溶媒の応答を考慮した溶液内および生体内電子移動反応理論を構築する。この理論を用いて、生体内電子移動過程における電子状態変化と溶媒和ダイナミクスの相関を明らかにする。
生活経済思想の系譜

本研究は、社会的諸関係および生態系の下での「人間」把握のあり方、多様な人間の組織、社会諸組織と国家との関わりを含めた理論としての「生活経済思想」を、以下の三点を指標として発掘しようとするものであった。1.経済主体としての人間が、常に合理的行動をとるモデルとしてではなく、それ自体抑圧・搾取等の社会的諸関係に規定された不合理性を持ち、発達・組織しうる生身の主体として捉えられていること。この観点から、スミスのホモ・エコノミクスの本来の意義に立ち戻って検討を加え、マルクスにおける人間把握と人間解放の思想、制度学派やエコロジー経済学における文化や人間発達を射程に入れた「人間の経済学」の提唱も再評価を加えた。2.人間が生活し学習・発達・組織しうる「場」としての家族・共同体・アソシエーション・社会のあり方、ひいては人間の生活をとりまく自然環境をも、経済学の立場から捉えようとする思想であること。かかる観点から、ルミの協同組合論やウェッブの産業民主制論における、生産の自主管理と協同を通じての諸個人の統治能力の形成、という主張の再評価を行った。また従属論における社会構成体論や世界システム論の労働管理形態という概念装置は、まさに家族や共同体が資本主義世界システムにおいて果たす役割の理論化であると評価した。3.社会と国家の関係に関する独自の観点を提示するものであること。市場経済万能信仰への疑念は、ミルの社会改良論においてすでに現れていたが、これはマーシャル、ピグウ、ケインズらの、「市場の失敗」論すなわち国家の市場経済への介入を積極的に支持する理論に体系化されていった。この潮流はいわば福祉国家の理論としても評価されうる。また、グラムシの有機体的国家論批判と市民社会論からなる独自の国家論や、国家の介入が経済を歪ませ、個人の行動の自由を侵すこともありうると指摘したハイエクの思想もまた再評価の対象とした。従来の経済諸学説のなかに生活経済学的観点を析出し、それぞれの思想の歴史的背景を踏まえながら分析し、「生活経済思想の系譜」としてこれらの思想を系統的に整理し、有機的に関連付けるとともに、「生活経済」概念の明確化とその方法論の確立とをめざす、という本研究の目的に即し、本年度はさしあたり個々の研究分担者が担当分野に関して経済学説史研究上の成果を踏まえることに重点を置いた。また、随時共同研究会を開催し、研究分担者間の研究成果の相互交流・検討や、「生活経済」概念および方法をめぐる議論を行った。個々の研究分担に関する研究成果は以下の通りである。まず、古典派経済学については、アダム・スミスの道徳哲学と「経済人」把握を中心に研究を行い、人間の生活と福祉にとっての経済のあり方を理論・歴史・制度の諸側面から統一的に解明したものとしてのスミスを再評価した。マルクスについては、女性問題、民族問題、南北問題といった現代の問題への照射という観点から検討を行い、人間的発達の諸条件と福祉社会実現の現代的理論としての再評価を行った。ケインズについては、その理論の全体構想を把握した上で、彼が理想とした将来の社会像とは何かを明らかにし、その達成手段としての福祉国家論を検討した。制度学派については、ヴェブレン、カップの「人間の経済学」を中心に、従来の経済学における「人間の不在」を批判し、経済学における人間性や生活の回復を図るという観点を明らかにした。ウォーラーステインの世界システム論については、その周辺部視座および「労働管理形態」「反システム運動」といった概念装置の検討を通じて、世界経済システムの枠組みにおける生活経済としての評価を行った。引き続き個々の経済諸学説の再評価を行うと共に、「生活経済」概念および方法をめぐる議論を行った。

1.19世紀資本主義における国内的諸矛盾を直視することを課題とした社会改良主義における生活経済思想(1)J.S.ミル:貧困問題を分配問題として捉え、協同組合や土地改良などの社会改良運動を通じての公平な分配の達成と、それを通じての諸個人の能力の開花を目指した。(2)ウェッブ:世紀転換期の新たな段階の貧困に対して、ミルの分配論を継承しつつ、人間の持つ統治能力に注目し、消費者民主制、生産者民主制、政治的民主制を通じての独自な社会改良論を打ちだした。(3)ピグウ:貨幣の限界効用と資源の最適分配という観点から累進的所得税を通じた所得再分配が社会的厚生を最大化する、という独自の分配論を打ち出した点を評価した。2.両大戦間期における生活や資本主義システムそのものの変容に関わる生活経済思想(1)グラムシ:第一次大戦後のフォード主義の展開によって資本主義が変質を遂げたのか否かとの問題関心から、独自な概念装置を用いて、新しい民主主義社会と生活の創造の理論を打ちだした。(2)ハイエク:グラムシと同時代の反ファシズム論者としての独自な国家論をもち、政府介入が資源配分を歪め、国民生活に強制貯蓄をもたらし得るという「政府の失敗」論もまた、独自に検討される価値があると考えた。3.戦後の世界における多様で複雑な問題へのアプローチ(1)エコロジー経済学:経済活動が地球環境の汚染を進めたとの認識から、人間のニーズ、発達や進化、文化等の人間的要素を排除してきた従来の経済学の枠組み・前提を根底的に問い直すものとして評価した。
バラ切花の湿式輸送と水分生理

バラ切花`ブライダル・ピンク'を用いて,乾式および湿式輸送をシミュレートし,品質保持に及ぼす輸送条件の影響をみた.その結果,いずれの輸送温度でも乾式輸送では,湿式輸送に比べて切り花品質の低下が著しく,とくに長時間の輸送では輸送後の品質保持期間に大きな差が生じた.また,高温湿式輸送では,輸送中に開花が進行し,花弁の退色が問題となった.5°Cでの乾式および湿式輸送中の切花の水分特性を比較した.乾式輸送では,24時間の輸送で約10%の水欠差が生じて水ポテンシャルが-1MPaを下回るようになり,この頃からベントネックの発生が見られた.また,葉の水ポテンシャルは花弁の水ポテンシャルより低かった.茎の水通導性は,花首部で茎基部の数分の一となった.花首部の水通導性は乾式輸送時のみ減少し,求基,求頂方向による差は認められなかった.また,気孔抵抗は,乾式輸送中に著しく増加し,輸送後水に生け戻しても十分な回復は見られなかった.これらの結果から,切花を乾式輸送すると,切花は気孔抵抗を高めることで水分損失を少なくしようとするが,この制御機構は必ずしも十分なものではなく,水ストレスの増大にともなって切花中の水は花弁から葉に移動するものと考えられた.この水移動は,部位別に新鮮重の減少率を測定することにより実証され,72時間の乾式輸送で,葉が花弁や茎から奪い取って蒸散に使われる水は,総水分損失量の30%以上に及んだ.切花の蒸散を抑制する目的で前処理した10ppmcis-ABAの前処理は,処理中及び処理直後の蒸散を抑制する効果が認められたものの,品質保持期間に対してはさほど延長効果を示さなかった.検討した前処理剤としては,殺菌剤として0.3mM 8-HQSを用い0.01M果糖を添加した溶液の前処理効果が高く,湿式輸送期間を利用して前処理することにより,慣行の箱詰め輸送の2倍以上の品質保持期間が得られるようになった.また,ピックル等の湿式箱詰め輸送資材を用いても,バケツ輸送と同等の品質保持効果が得られた.得られた研究成果は現在論文として取りまとめ中である.バラ切花`ブライダル・ピンク'を用いて,乾式および湿式輸送をシミュレートし,品質保持に及ぼす輸送条件の影響をみた.その結果,いずれの輸送温度でも乾式輸送では,湿式輸送に比べて切り花品質の低下が著しく,とくに長時間の輸送では輸送後の品質保持期間に大きな差が生じた.また,高温湿式輸送では,輸送中に開花が進行し,花弁の退色が問題となった.5°Cでの乾式および湿式輸送中の切花の水分特性を比較した.乾式輸送では,24時間の輸送で約10%の水欠差が生じて水ポテンシャルが-1MPaを下回るようになり,この頃からベントネックの発生が見られた.また,葉の水ポテンシャルは花弁の水ポテンシャルより低かった.茎の水通導性は,花首部で茎基部の数分の一となった.花首部の水通導性は乾式輸送時のみ減少し,求基,求頂方向による差は認められなかった.また,気孔抵抗は,乾式輸送中に著しく増加し,輸送後水に生け戻しても十分な回復は見られなかった.これらの結果から,切花を乾式輸送すると,切花は気孔抵抗を高めることで水分損失を少なくしようとするが,この制御機構は必ずしも十分なものではなく,水ストレスの増大にともなって切花中の水は花弁から葉に移動するものと考えられた.この水移動は,部位別に新鮮重の減少率を測定することにより実証され,72時間の乾式輸送で,葉が花弁や茎から奪い取って蒸散に使われる水は,総水分損失量の30%以上に及んだ.切花の蒸散を抑制する目的で前処理した10ppmcis-ABAの前処理は,処理中及び処理直後の蒸散を抑制する効果が認められたものの,品質保持期間に対してはさほど延長効果を示さなかった.検討した前処理剤としては,殺菌剤として0.3mM 8-HQSを用い0.01M果糖を添加した溶液の前処理効果が高く,湿式輸送期間を利用して前処理することにより,慣行の箱詰め輸送の2倍以上の品質保持期間が得られるようになった.また,ピックル等の湿式箱詰め輸送資材を用いても,バケツ輸送と同等の品質保持効果が得られた.得られた研究成果は現在論文として取りまとめ中である.
国際労働移動の経済厚生効果

第1に国際労働移動が主として受け入れ国の国民経済厚生に対して及ぼす静学的影響についてとりまとめた。いわゆる市場の失敗がない限り、受け入れ国には、大国である限り、労働移入受け入れが望ましが、送り出し国からの報復があるような場合には総量規制するか、それとも受け入れ税規制するかにより厚生に及ぼす影響が格段に異なる。第2にマーシャルの外部経済や、人的資本蓄積過謹に働く金銭的外部効果を考慮して熟練労働者受け入れの厚生効果を吟味した。とりわけ、後者の効果に着目するとき、海外からの熟練労働受け入れが、国内の人的資本蓄積を阻害し、厚生悪化をもたらす可能性があることが明らかとされた。
カエル骨格筋の興奮・収縮連関における2種類のリアノジン受容体の生理的機能の検討

哺乳類の骨格筋にはジヒドロピリジン受容体(DHPR)が1種類とリアノジン受容体(RyR)が主に1種類存在している。カエル骨格筋のDHPRの各サブユニットやRyRのcDNAのクローニングよりDHPRが1種類、RyRが2種類存在することが明らかとなった。そこでこの2種類のRyRの生理機能の違いを解明するため本研究を行った。DHPRα1s欠損GLT細胞株(dysgenic mouse骨格筋由来細胞株)において、相同組換えとリガンド依存性Creリコンビナーゼによる部位特異的遺伝子組換えを併用した遺伝子ノックアウト法を用い、内在性マウスRyR遺伝子をノックアウトしてカエルのDHPRα1sとα-RyRまたはβ-RyRを発現できる培養細胞系の作製を計画した。発現ベクターの作製...断片化されたままのDHPRα1sサブユニット約7kbを発現ベクターのpCI neoに構築した。αとβの2種類のRyR、それぞれ全長約15kbをpcDNA3.1/Hygに構築した。各クローンの5末端は開始メチオニンの上流にコザック配列を組み込み、その上流に発現ベクターに挿入できるサイトを作製した。ライブラリースクリーニングから得られた断片クローンにはオーバーラップの領域が短く、直接は結合が不可能な箇所がいくつかあった。その点に関してはオーバーラップ領域をPCRで再クローニングし、シークエンスをして配列を確認して構築に用いた。構築する際に不都合になる内在性制限酵素サイトはあらかじめアミノ酸配列に変化を起こさないよう塩基配列に変異を入れて用いた。また、DHPRα1sサブユニットとRyRに対する抗体を作製し、それぞれのタンパク質が培養細胞で発現することを確認した。培養細胞の準備...GLT細胞株の入手が困難になったため、新たなdysgenic mouse骨格筋由来細胞株の樹立を行うか、または骨格筋由来の培養細胞のDHPRα1sサブユニットとRyRのダブルノックアウトを行ってGLT細胞株にかわる培養細胞を確立することを考えた。現時点では新たなdysgenic mouse骨格筋由来細胞株の樹立を行おうとしている。DHPRα1s欠損GLT細胞株(dysgenic mouse骨格筋由来細胞株)において、相同組換えとリガンド依存性Creリコンビナーゼによる部位特異的遺伝子組換えを併用した遺伝子ノックアウト法を用い、内在性マウスRyR遺伝子をノックアウトしてカエルのDHPRα1sとα-RyRまたはβ-RyRを発現できる系の作製を計画した。発現ベクターの作成・・・断片化されたままのDHPRα1sサブユニット約7kbを発現ベクターのpCI neoに構築した。各クローンの5'末端は開始メチオニンの上流にコザック配列を組み込み、その上流に発現ベクターに挿入できるサイトを作製した。培養細胞の準備・・・GLT細胞株の入手に関しては、その樹立者のDr.Powelに交渉中である。
北太平洋へのダスト輸送の変動

ダストの供給が海洋や気候に与える影響を解明するため,大気と海洋の間の気体交換が活発な海域であり,ダスト供給の変動が大気中の二酸化炭素濃度を変化させてグローバルな気候に影響する北太平洋において,ユーラシア大陸からのダスト供給と気候変動の関係を調べた.まず,これまで時間解像度が低かった北太平洋の堆積物の年代を地磁気強度層序によって高時間解像度で求めた.酸素同位体比や放射性炭素法による年代測定が困難である珪質堆積物コアからU-channelサンプラーを使って連続試料を採取し,2cm間隔で自然残留磁化測定を行った.自然残留磁化は交流消磁によって磁化の安定性の検討を行い,自然残留磁化強度を規格化するために交流消磁後に非履歴性残留磁化を付加して自然残留磁化と同様に交流消磁を行った.この試料から得られた地磁気強度の変化と地磁気強度の標準曲線との比較から,過去約80万年間の年代を数千数百年のオーダーで求めることができた.次に,ダストの供給量を示す磁性鉱物の含有量ならびにダストの粒径を表す磁気的性質を求めるため,磁気ヒステリシス測定,低温磁化測定,さらに初年度に製作された改良型の磁気天秤を用いて,高温(600°C)での熱磁気測定を行った.その結果,磁気ヒステリシス測定から堆積物は2種類に明瞭に分類することができ,堆積物の色調に対応することがわかった.高感度の低温ならびに高温での磁気測定からその2種類の堆積物はマグネタイトの酸化度の違いに起因し,磁気的性質は堆積物中での酸化還元状態の変化を記録していることがわかった.地磁気強度年代を基にして磁気的性質を高い解像度の時系列で表すことができ,氷期-間氷期サイクルと明瞭な対応関係が存在することを明らかにすることができた.ダストの供給が海洋や気候に与える影響を解明するため,大気と海洋の間の気体交換が活発な海域であり,ダスト供給の変動が大気中の二酸化炭素濃度を変化させてグローバルな気候に影響する北太平洋において,ユーラシア大陸からのダスト供給と気候変動の関係を調べた.まず,これまで時間解像度が低かった北太平洋の堆積物の年代を地磁気強度層序によって高時間解像度で求めた.酸素同位体比や放射性炭素法による年代測定が困難である珪質堆積物コアからU-channelサンプラーを使って連続試料を採取し,2cm間隔で自然残留磁化測定を行った.自然残留磁化は交流消磁によって磁化の安定性の検討を行い,自然残留磁化強度を規格化するために交流消磁後に非履歴性残留磁化を付加して自然残留磁化と同様に交流消磁を行った.この試料から得られた地磁気強度の変化と地磁気強度の標準曲線との比較から,過去約80万年間の年代を数千数百年のオーダーで求めることができた.次に,ダストの供給量を示す磁性鉱物の含有量ならびにダストの粒径を表す磁気的性質を求めるため,磁気ヒステリシス測定,低温磁化測定,さらに初年度に製作された改良型の磁気天秤を用いて,高温(600°C)での熱磁気測定を行った.その結果,磁気ヒステリシス測定から堆積物は2種類に明瞭に分類することができ,堆積物の色調に対応することがわかった.高感度の低温ならびに高温での磁気測定からその2種類の堆積物はマグネタイトの酸化度の違いに起因し,磁気的性質は堆積物中での酸化還元状態の変化を記録していることがわかった.地磁気強度年代を基にして磁気的性質を高い解像度の時系列で表すことができ,氷期-間氷期サイクルと明瞭な対応関係が存在することを明らかにすることができた.研究の目的は,ダストの供給が海洋や気候に与える影響を解明することである.ダスト供給と気候変動の関係を明らかにするため,1)これまで時間解像度が低かった北太平洋の堆積物の年代を,地磁気強度層序によって高時間解像度で求める.2)ダストによって供給される赤鉄鉱などの磁性鉱物を,前処理を必要としない磁気的方法を用いて高感度で迅速に定量を行い,ダスト供給量を求める.さらに,3)海底堆積物中の生物生産性の指標(例えば,有機炭素量)と比較することにより,ダスト供給量が海洋の生物生産量をコントロールするという説を検証する.本年度は,まず1)を行い、2)のために新しい装置の開発を行い,3)の有機炭素量の測定を行った.北太平洋の珪質堆積物コアからU-channelサンプラーを使って残留磁化測定用の連続試料を採取し,低温磁気および磁気ヒステリシス測定のために2cm間隔で数gの個別試料を得た.堆積物の年代を求めるために,U-Channel試料の自然残留磁化を測定し交流消磁による磁化の安定性の検討を行った.自然残留磁化強度を規格化するために,交流消磁後に非履歴性残留磁化を付加して自然残留磁化と同様に交流消磁を行った.その結果、地磁気強度の変化を求め,地磁気強度の標準曲線との比較から過去約80万年間の年代を数千数百年のオーダーで求めることができた.岩石磁気測定として,1)堆積物中の磁性鉱物の同定を行うため,低温での磁化の変化の測定を行い,2)ダストの供給量を示す磁性鉱物の含有量ならびにダストの粒径を表す磁気的性質を求めるため,磁気ヒステリシス測定を行った.一方、赤鉄鉱のように磁化が小さい磁性鉱物を感知するため,感度が高く高真空で加熱できる磁気天秤を購入した.

十分な感度を得るため実際の試料を用いて様々なテストと改良を行い,ダストを含む堆積物を測定する方法を確立した.ダストの供給が海洋や気候に与える影響を解明するため,大気と海洋の間の気体交換が活発な海域であり,ダスト供給の変動が大気中の二酸化炭素濃度を変化させてグローバルな気候に影響する北太平洋において,ユーラシア大陸からのダスト供給と気候変動の関係を調べた.まず,これまで時間解像度が低かった北太平洋の堆積物の年代を地磁気強度層序によって高時間解像度で求めた.酸素同位体比や放射性炭素法による年代測定が困難である珪質堆積物コアからU-channelサンプラーを使って連続試料を採取し,2cm間隔で自然残留磁化測定を行った.自然残留磁化は交流消磁によって磁化の安定性の検討を行い,自然残留磁化強度を規格化するために交流消磁後に非履歴性残留磁化を付加して自然残留磁化と同様に交流消磁を行った.この試料から得られた地磁気強度の変化と地磁気強度の標準曲線との比較から,過去約80万年間の年代を数千数百年のオーダーで求めることができた.次に,ダストの供給量を示す磁性鉱物の含有量ならびにダストの粒径を表す磁気的性質を求めるため,磁気ヒステリシス測定,低温磁化測定,さらに初年度に製作された改良型の磁気天秤を用いて,高温(600°C)での熱磁気測定を行った.その結果,磁気ヒステリシス測定から堆積物は2種類に明瞭に分類することができ,堆積物の色調に対応することがわかった.高感度の低温ならびに高温での磁気測定からその2種類の堆積物はマグネタイトの酸化度の違いに起因し,磁気的性質は堆積物中での酸化還元状態の変化を記録していることがわかった.地磁気強度年代を基にして磁気的性質を高い解像度の時系列で表すことができ,氷期-間氷期サイクルと明瞭な対応関係が存在することを明らかにすることができた.
珪酸塩ペロブスカイト中の酸素欠陥を伴うアルミニウムの置換機構に関する研究

高圧合成実験からMgに富んだ非化学量論的組成を持つMgSiO_3-MgAlO_<2.5>系ペロブスカイトの存在が明らかとなった。そこで、そのようなペロブスカイト中におけるAlの置換機構の詳細をさらに解明することを試みた。酸素欠陥を持つと考えられるMgSi_<0.9>OAl_<0.1>O_<2.95>ペロブスカイトの格子定数は、a軸とc軸に関して酸素欠陥のないMg_<0.95>Si_<0.95>Al_<0.1>O_3ペロブスカイトと同じであるが、b軸に関してはより小さい。MgSi_<0.9>Al_<0.1>O_<2.95>ペロブスカイトのX線回折パターンのリートベルト解析は、SiO_6八面体が変形していることを示している。この変形は、上述のユニットセルのb軸方向の縮みと調和的であり、酸素欠陥により引き起こされていることが示唆される。また、27GPaにおけるMgSi_<1-X>Al_XO_<3-X/2>ペロブスカイトの1400°CでのAlの固溶量はX=0.07(1)、一方1800°CではX=0.09(2)であったことから、温度上昇に伴いAl固溶量が増加するという温度依存性を持つことが明らかになった。さらに、組成の解析から、1400°C試料中のAlの酸素欠陥置換成分はX=0.03,チェルマク置換成分X=0.04、であった。一方、1800°C試料のAlの酸素欠陥置換成分はX=0.03,チェルマク置換成分はX=0.06であった。このことから、酸素欠陥置換によるAlの最大固溶量は約X=0.03であり、それ以上のAlはチェルマク置換により固溶していることが考えられる。さらに、Alの固溶量がX=0.05である酸素欠陥ペロブスカイトの^<27>Al-NMR測定結果をX=0.1ペロブスカイトのものと比較すると、8配位サイト中のAlのシグナルは完全には消失していないものの、6配位サイトのものに比べ相対的に低下していることが示された。この結果は、酸素欠陥置換によるAlの最大固溶量がX=0.05より少なく、それ以上のAlはチェルマク置換により固溶していることを示唆しており、組成解析による結果を支持している。高圧高温実験により、MgSiO_3-MgAlO_<2.5>系の27GPa,1600°Cでの高圧相関係を明らかにした。出発組成をMgSi_<1-x>AlxO_<3-X/2>で示した場合、X=0.05の試料では、ペロブスカイトの単相が合成されたことから、ノンストイキオメトリックなAlを含むMgSiO_3ペロブスカイトの存在が積極的に示された。また、Alの最大固溶量は約X=0.1であることが予想された。X=0.1の試料については、700°Cでのホウ酸鉛溶媒を使用した落下溶解熱量測定を行った。その結果、MgSi_<0.9>Al_<0.1>O_<2.95>ペロブスカイトの落下溶解エンタルピーはΔH_<d-s>=10.24±4.28kJ/molと得られた。この値から、25°CにおけるMgSi_<0.9>Al_<0.1>O_<2.95>ペロブスカイトの酸化物からの生成エンタルピーは、66.82±4.32kJ/molと決定された。Mg_<0.95>Si_<0.95>Al_<0.1>O_3ペロブスカイトの生成エンタルピー(60.76±1.07kJ/mol)との比較から、MgSi_<0.9>Al_<0.1>O_<2.95>ペロブスカイトの安定性において酸素欠陥による配置のエントロピー項が重要な役割を果たしていることが予想された。また、X=0,0.05,0.1の3つのペロブスカイトおよびMg_<0.95>Si_<0.95>Al_<0.1>O_3ペロブスカイトについて粉末X線回折測定を行い、格子定数を決定した。ペロブスカイトの空間群をPbnmとしたとき、Alの含有量の増加に伴ってb軸とc軸の長さはほぼ直線的に増加していくが、a軸の長さは誤差範囲で一定となった。MgSi_<0.9>Al_<0.1>O_<2.95>(X=0.1)ペロブスカイトとMg_<0.95>Si_<0.95>Al_<0.1>O_3ペロブスカイトの比較から、a軸とc軸の長さはそれぞれ誤差範囲で一致したが、b軸に関しては誤差範囲を超えてMgSi_<0.9>Al_<0.1>O_<2.95>ペロブスカイトがMg_<0.95>Si_<0.95>Al_<0.1>O_3ペロブスカイトよりも小さくなる結果が得られた。

さらに、X=0.1試料の^<27>AlのNMR測定からは、Mg_<0.95>Si_<0.95>Al_<0.1>O_3ペロブスカイトでは観測されなかったピークが得られた。そのピークは、酸素欠陥による酸素5配位のAlからのものであると考えられる。高圧合成実験からMgに富んだ非化学量論的組成を持つMgSiO_3-MgAlO_<2.5>系ペロブスカイトの存在が明らかとなった。そこで、そのようなペロブスカイト中におけるAlの置換機構の詳細をさらに解明することを試みた。酸素欠陥を持つと考えられるMgSi_<0.9>OAl_<0.1>O_<2.95>ペロブスカイトの格子定数は、a軸とc軸に関して酸素欠陥のないMg_<0.95>Si_<0.95>Al_<0.1>O_3ペロブスカイトと同じであるが、b軸に関してはより小さい。MgSi_<0.9>Al_<0.1>O_<2.95>ペロブスカイトのX線回折パターンのリートベルト解析は、SiO_6八面体が変形していることを示している。この変形は、上述のユニットセルのb軸方向の縮みと調和的であり、酸素欠陥により引き起こされていることが示唆される。また、27GPaにおけるMgSi_<1-X>Al_XO_<3-X/2>ペロブスカイトの1400°CでのAlの固溶量はX=0.07(1)、一方1800°CではX=0.09(2)であったことから、温度上昇に伴いAl固溶量が増加するという温度依存性を持つことが明らかになった。さらに、組成の解析から、1400°C試料中のAlの酸素欠陥置換成分はX=0.03,チェルマク置換成分X=0.04、であった。一方、1800°C試料のAlの酸素欠陥置換成分はX=0.03,チェルマク置換成分はX=0.06であった。このことから、酸素欠陥置換によるAlの最大固溶量は約X=0.03であり、それ以上のAlはチェルマク置換により固溶していることが考えられる。さらに、Alの固溶量がX=0.05である酸素欠陥ペロブスカイトの^<27>Al-NMR測定結果をX=0.1ペロブスカイトのものと比較すると、8配位サイト中のAlのシグナルは完全には消失していないものの、6配位サイトのものに比べ相対的に低下していることが示された。この結果は、酸素欠陥置換によるAlの最大固溶量がX=0.05より少なく、それ以上のAlはチェルマク置換により固溶していることを示唆しており、組成解析による結果を支持している。
先天性水頭症の疾患遺伝子を水頭症発症ラットで追求する

先天性水頭症発症(HTX)ラットを用い先天性水頭症に関連する発現遺伝子のクローニングを企画した。1.HTXラットおよび対照ラット(非発症個体)の脳よりmRNAを得た。3.水頭症発症個体に発現するmRNA由来のcDNA断片を得た。4.これらのcDNA断片をもとに塩基配列を検索した。5.塩基配列の確定したcDNA断片の多くは既知の塩基配列であり、少数のcDNA断片は未知の塩基配列であったが、cDNAライブラリを用いて後者の完全長cDNAクローンを確定した。6.新規遺伝子を確定し、それが水頭症発症に密接に関与することを検定した。7.水頭症発症の原因遺伝子候補にイオンチャネル型神経伝達物質受容体がある。In silicoクローニング法により、リガンド作動性イオンチャネル型受容体の新規遺伝子をクローニングした。8.現在、本遺伝子の脳内特異的発現について、ノザンブロツト法、in situハイブリダイゼーション法、免疫組織化学法によって解析を実施した。9.結果的に水頭症との関連が濃厚になれば、本遺伝子の変異を動物に導入する。この目的で本遺伝子のゲノムマップを行ったところ、第17番染色体に局在することが判明した。1.HTX先天性水頭症ラットに特異的な発現遺伝子のクローニングHTXラット水頭症発症個体及び非発症個体の脳よりmRNAを得た。differential display法により同週令の発症個体と非発症個体の脳のmRNAの比較を行い、水頭症発症個体に特有に発現するmRNA由来のcDNAを得た。また水頭症発症個体間においても週令の異なる個体の脳のmRNAをdifferential display法により比較し、発現量の変化したmRNA由来のcDNA断片を得た。これらのcDNA断片をサブクローニングしてcDNAの塩基配列を確定するとともに、プローブを作成してNorthern Hybridizationを行い、differential displayの結果と照らし合せることによりfalse positiveを除くスクリーニングを行った。今後、ジゴキシゲニン標識RNAプローブを作成してHTXラットの脳切片においてin situ hybridizationを行うことでサンプル数を絞り込んだのち、いくつかのcDNA断片についてはcDNAライブラリから全長のcDNAを単離し、その一次構造を確定して既知の遺伝子との相同性を調べ、新規遺伝子を確定すれば、それが水頭症発症に必要なものか否かを検する予定である。新規遺伝子については発現ピークを示す時期や脳内部位を明らかにすることによって水頭症発症との関連性を探る。2.HTX先天性水頭症ラットに特異的な発現遺伝子のバイオインフォーマティクス各種データベースを検索したが、現在のところHTXラットにおいて水頭症を発症させる原因遺伝子は明らかにされていない。
保存系の計算数理の総合的研究

時間発展に添って変動する現象の数理モデルを作り,対応する非線型常微分方程式を数値的に解き,表わしている現象をシミュレーションするとき,目標となる現象,特に理工学における現象のなかには,なんらかの保存則(conservation law)を内在し,保存則の再現が決定的な意味をもつ現象がしばしば見られる.典型的な例であるHamilton力学系では,エネルギー,symplectic構造,あるいは角運動量といった保存量が存在することが多く,むしろそうした保存量が力学系を特徴づけるということすら可能である.したがって,これらに対する計算も理想的にはやはり何らかの保存量をもつことが望まれ,あるいは保存量の再現がどの程度の正確さで可能であるかを知ることが,きわめて重要である.保存量の再現が,数値的安定性と緊密に結びついていることは論を俟たない.このことを念頭にして,非線型常微分方程式の離散近似解アルゴリズム全体の特性を解析し,保存系の観点に立って新たな解法設計の指針をうること,ならびにアルゴリズムの設計・実装にともなう問題点とその解決をめざして,分担者ならびに研究協力者の共同によって多彩な研究活動を展開し成果を収めた.たとえばHamilton力学系の保存性およびその数値解可積分な力学系の十分条件,積分を厳密に再現する離散解法の条件,逆にsymplectic数値解法による第一積分の非保存の条件,周期性を再現するRunge-Kutta-Nystrom schemeの条件などを明らかにした.保存系に対する離散解法の並列化Runge-Kutta法をaccross-the-stepの局所的なレベルで,あるいはWaveform Relaxationを通じて大域的なレベルで,並列化を進める観点で,その収束性能・並列化効率などを理論・実践の両面で明らかにした.また,それらの方法のプログラム化にも取り組んだ.などが挙げられ,さらに以下の項目についても成果を収めた.変分原理に基づく保存的数値解法,離散近似解の精度保証,時間遅れあるいは確率的要素を含む微分方程式系の離散解法,破壊力学の数理研究成果は国内外の研究集会において発表されるとともに,学術論文としても多数が発表あるいは掲載予定である.時間発展に添って変動する現象の数理モデルを作り,対応する非線型常微分方程式を数値的に解き,表わしている現象をシミュレーションするとき,目標となる現象,特に理工学における現象のなかには,なんらかの保存則(conservation law)を内在し,保存則の再現が決定的な意味をもつ現象がしばしば見られる.典型的な例であるHamilton力学系では,エネルギー,symplectic構造,あるいは角運動量といった保存量が存在することが多く,むしろそうした保存量が力学系を特徴づけるということすら可能である.したがって,これらに対する計算も理想的にはやはり何らかの保存量をもつことが望まれ,あるいは保存量の再現がどの程度の正確さで可能であるかを知ることが,きわめて重要である.保存量の再現が,数値的安定性と緊密に結びついていることは論を俟たない.このことを念頭にして,非線型常微分方程式の離散近似解アルゴリズム全体の特性を解析し,保存系の観点に立って新たな解法設計の指針をうること,ならびにアルゴリズムの設計・実装にともなう問題点とその解決をめざして,分担者ならびに研究協力者の共同によって多彩な研究活動を展開し成果を収めた.たとえばHamilton力学系の保存性およびその数値解可積分な力学系の十分条件,積分を厳密に再現する離散解法の条件,逆にsymplectic数値解法による第一積分の非保存の条件,周期性を再現するRunge-Kutta-Nystrom schemeの条件などを明らかにした.保存系に対する離散解法の並列化Runge-Kutta法をaccross-the-stepの局所的なレベルで,あるいはWaveform Relaxationを通じて大域的なレベルで,並列化を進める観点で,その収束性能・並列化効率などを理論・実践の両面で明らかにした.また,それらの方法のプログラム化にも取り組んだ.などが挙げられ,さらに以下の項目についても成果を収めた.変分原理に基づく保存的数値解法,離散近似解の精度保証,時間遅れあるいは確率的要素を含む微分方程式系の離散解法,破壊力学の数理研究成果は国内外の研究集会において発表されるとともに,学術論文としても多数が発表あるいは掲載予定である.3ケ年計画の本研究課題の初年度として,研究設備の整備をはかるとともに,研究分担者およびその研究協力者の協力をえて,多彩な研究活動を展開し成果を収めた.並列計算計算機システムVT Alpha6 500DP2 2台からなる1セットを導入し,保存系の計算に必要な大規模計算を並列化によって効率向上をはかることをめざし,予備的な試験を行っている.この成果は次年度以降に発表する予定である.主要な研究成果は以下にあげられ,これらは国内外の研究集会において発表されるとともに,学術論文としても多数が発表あるいは掲載予定である.Hamilton力学系の保存性およびその数値解可積分な力学系の十分条件,積分を厳密に再現する離散解法の条件,周期性を再現するRunge-Kutta-Nystrom schemeの条件などを明らかにした.保存系に対する離散解法の並列化Runge-Kutta法をaccross-the-stepの局所的なレベルで,あるいはWaveform Re-laxationを通じて大域的なレベルで,並列化を進める観点で,その収束性能・並列化効率などを理論・実践の両面で明らかにした.離散近似解の精度保証解散近似解の感度解析を自動微分法を応用して大規模化すること,および常微分方程式系に関しても従来の方法を改善することができた.時間遅れあるいは確率的要素を含む微分方程式系の離散解法解析的な漸近安定性に対応する数値的安定性を持つ離散変数法を系統的に研究し,主として線型安定性に関する成果をえ,その解析と実際への応用を展開することができた.