hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
妊娠期膵β細胞におけるインスリン分泌能亢進機構の解明

この分泌増加にはβ細胞の増殖とβ細胞からのインスリン分泌能亢進が反映していると考えられているが、インスリン分泌能亢進のメカニズムは不明であり、妊娠糖尿病の病因究明のためにも重要な研究課題となっている。私達は妊娠期にβ細胞で合成、分泌されるセロトニンが、セロトニン受容体であるHtr3aを介してインスリン分泌能を亢進させるメカニズムを妊娠Htr3aノックアウトマウス用いて見出し、本研究ではその考察に加え、妊娠期で分泌増加するATPがATP受容体であるP2X7を介してインスリン分泌能を亢進させることを妊娠P2X7ノックアウトマウス用いて明らかにした。また、2型糖尿病感受性遺伝子CDKAL1のリスクアレルは妊娠糖尿病とも関連があることが示唆されているため、妊娠期のCDKALノックアウトマウスを用いて、CDKAL1発現低下と妊娠期インスリン分泌について調べた所、妊娠期CDKAL1ノックアウトマウスでのインスリン分泌亢進不全はβ細胞でのインスリン分泌能低下が主たる原因であること、またこの低下のメカニズムに強い小胞体ストレスとミトコンドリアの機能低下が関与していることを明らかにした。妊娠期母体ではインスリン抵抗性が引き起され、その代償として膵β細胞からのインスリン分泌能が増大するが、そのメカニズムの解明は妊娠糖尿病の病因究明のためにも重要な研究課題となっている。本研究ではノックアウトマウスを用いて1)妊娠期で分泌増加するATPがP2X7受容体を介してインスリン分泌能を亢進させること、また2)リスクアレルが妊娠糖尿病と関連があることが示唆されているCDKALの膵β細胞での発現低下が妊娠期でのインスリン分泌能亢進不全を引き起こす機構を明らかにした。各ノックアウトマウスの妊娠、および繁殖に苦労しているが、おおむね計画通り研究は進展している。今年度見出したP2X7受容体シグナルによる妊娠期インスリン分泌亢進の分子機構を明らかにする予定である。この結果と前年度までに明らかにしてきた結果と統合し、妊娠期インスリン分泌亢進の分子基盤を明らかにし、妊娠糖尿病の成因を考察する。マウスの妊娠、繁殖に関しては実験動物施設のケージを増やし、また体外授精による繁殖を行うことで対処し、計画通りに今年度行うことができなかった、妊娠期インスリン分泌亢進におけるP2X7受容体とCDKAL1の調節分子機構を明らかにする予定である。この結果と前年度までに明らかにしてきた結果と統合し、妊娠期インスリン分泌亢進の分子基盤を明らかにし、妊娠糖尿病の成因を考察する予定である細胞生物学来年度は特にTIRFイメージングシステムを用いたインスリン顆粒の細胞内の動態、Ca2+、cAMP, ATP濃度のイメージング解析などを各ノックアウトマウスの妊娠期で行う。これら結果より、妊娠期インスリン分泌能の変化のメカニズムを明らかにし、妊娠糖尿病の成因を考察する。研究で使用する予定のノックアウトマウスに関して妊娠マウスが計画通り得られず、また食殺による産仔喪失が起こり、繁殖低下に陥った。研究推進のため、生化学、遺伝子工学、免疫組織化学実験のための薬品、実験動物、培養用プラスチック製品など主に消耗品費に研究費を使用予定である。
単核および複核ルテニウム-ヒドラジン錯体の合成と反応性

本年度の研究により、配位不飽和な16電子チオラート錯体Ru (C_6Me_6)(1,2-benzenedithiolate)(1)および16電子セレノラート錯体Ru (arene)(SeAr)_2(2)の合成に成功した。錯体1とアンモニアおよびヒドラジンとの錯体形成をおこない、アンモニアがルテニウムに配位した錯体およびヒドラジンがそれぞれの窒素がルテニウムに配位した架橋型の2核錯体錯体が生成することを見いだした。この錯体のX線構造解析により、架橋配位子であるヒドラジンの水素が硫黄と水素結合により相互作用していることを見いだした。水素結合がこれらのチオラート錯体との錯体形成において重要であることを明らかにすることができた。今後、金属酵素であるニトロゲナーゼの活性部位での窒素還元反応の素反応を解明する上で重要となると考えられる。つぎに、セレノラート錯体2とヒドラジンおよびアンモニアとの錯形成について検討した。その結果、いずれの場合もヒドラジン錯体およびアンモニア錯体となることがわかった。しかしながれ、錯体2から誘導された化合物は硫黄の錯体に比べ不安定である。このことは、硫黄およびセレンとの水素結合の強さをはんえいしていることが示唆される。研究成果は現在、論文としてまとめ投稿中である。
蛋白質工学によるプラストシアニンの電子移動反応の距離・電荷依存性の解析

プラストシアニンは光合成電子伝達反応に関与するタイプI銅蛋白質である。本重点領域研究の援助によって,平成3年度は(1)プレカーサープランストシアニンを大腸菌で発現させ,(2)プレカーサープラストシアニンをmature sizeに切断する酵素を精製し,(3)アポプラストシアニンに銅原子が配位する機構を検討してきた。本研究は順調に進行し論文として発表した。一方,mature sizeのプラストシアニンを大腸菌で発現させる系についても検討してきたが末完成であった。そこで平成4年度はつぎのような課題について検討してきた。1)mature sizeのプラストシアニンを大腸菌で発現させる系を確立する課題。matureプラストシアニンの大腸菌中での分解を避けるために,プラストシアニンを大腸菌のペリプラズム空間へ輸送することを計画し,プレカーサーの部分が削除された中間sizeのプラストシアニン遺伝子を蛋白質工学の手法を用いて作成した。これを大腸菌で発現させたところ,銅原子が配位したmature sizeのプラストシアニンが大腸菌のペリプラズム空間に畜積することが明らかになった。このプラストシアニンは,酸化還元電位,ESR,吸収スペクトル,P700およびチトクロムfとの電子移動活性が野生型と同じであることが明らかになった。2)matureプラストシアニンの特定のアミノ酸残基を置換したmutantを作成する課題。電荷をもつアミノ酸残基を置換したmutantを用いることにより基質認識に重要なアミノ酸残基が明らかにできるものと考え,プラストシアニンの酸性アミノ酸残基を置換したmutantを6種類作成した。mutantの精製を完了した。今後,電子移動活性を測定しacidic patchの役割を具体的に明らかにする。3)銅の配位環境を明らかにする課題。銅の配位子の1つであるMet92を置換したmutantを6種類作成した。現在それらmutantを精製中である。4)アポプラストシアニンに銅原子が配位する機構を明らかにする課題。これについてはすでに成果を論文として発表したが,今回,発現効率を飛躍的に向上させることに成功した。今後,銅原子の配位機構を詳細に検討する予定である。
微細構造を反映した仮想骨の作製-超高圧電子顕微鏡を用いたナノレベル解析-

背景と研究目的これまで、申請者らのグループでは骨中の細胞間ネットワークを共焦点レーザー顕微鏡を用いて観察してきた。しかしながら、蛍光色素を用いたこれらの観察の解像度は、約500ナノメートルであるのに対して、対象となる構造はそれ以下(骨細管の径は、50-410nm)である。そのため、補正が必要となり、正確な立体構築には至らなかった。そこで、超高圧顕微鏡を用いることにより、解像度の問題を解決し、微細な構造を反映した仮想骨が作成されると考える。実験骨細胞ネットワークのトモグラフィーによる観察:16日齢ニワトリ胚頭蓋骨を3%パラホルムアルデヒドで固定し、2%プロタゴール染色液を用いて48時間の鍍銀染色を行った。その後、パラフィンに埋包し、3μm厚の切片を作製した。断層画像を得るために、切片は、金コロイド溶液に浸した。電子断層画像のためのデータサンプリングには、360°傾斜可能なホルダーを備えた3MV超高圧電子顕微鏡(H-3000,Hitachi社製)を用いた。画像は、CCDカメラ(TVIPS社製)に記録された。また、トモグラフィーで得られた断層画像と比較するために、同じ標本を用いて、70nm厚の組織切片を作製し、100KV TEMにて観察した。3次元構築はIMODを用いて行った。有限要素解析:上記にえられた電子断層画像を用いて、骨細管は画像を二値化した後、TRI3D/VOLを用い領域抽出し、骨小腔はマニュアルトレースを行い、三次元仮想骨有限要素モデルを作製し、応力解析に供した。結果超高圧電子顕微鏡を用いて、銀染色された3マイクロ厚の切片から、電子断層画像を撮影し、得られた断層画像をもとに再構築された仮想骨を用いて、骨小腔から骨細管へ移行する領域において、応力の集中が観察され、同部における局所の変形が骨全体へかかる変形に比べて大きいことが予想された。これまで、申請者らのグループでは骨中の細胞間ネットワークを共焦点レーザー顕微鏡を用いて観察してきた。そこで、超高圧顕微鏡を用いることにより、解像度の問題を解決し、微細な構造を反映した仮想骨が作成されると考えた。実験・解析方法骨細胞ネットワークのトモグラフィーによる観察:16日齢ニワトリ胚頭蓋骨を取り出し、1mM collagenaseと5mM EDTAにより、骨表面に存在する細胞を取り除く。そして、頭蓋骨を3mm四方に切り出す。この切片を3%パラホルムアルデヒドで固定し、2%プロタゴール染色液を用いて48時間の鍍銀染色を行い、パラフィンに埋包し、3μm厚の切片を作製する。電子断層画像のためのデータサンプリングには、360°傾斜可能なホルダーを備えた3MV超高圧電子顕微鏡(H-3000, Hitachi社製)を用いた。PC上での骨細胞の構築:上記にえられた電子断層画像を用いて、突起は画像を二値化した後、TRIソフトウェア(ラトック社)を用いて連続性した画像をえた。

細胞体部は、境界部をマニュアルトレースしたものから、再構築した。結果及び考察超高圧電子顕微鏡を用いて撮影した。3μm厚の切片から、銀染色された骨細胞およびその突起の詳細な走行を観察することが可能であった。また、+/-60°の連続する写真を2°毎に撮影し、その画像をもとに、tomographyを行い、断層画像を再構築した。また、断層画像は、0.3μm毎に作製し、その解像度は8nmであった。これにより、骨細胞の突起の走行が明らかになり、この細胞の3次元的ネットワークをもとに、周囲を取り囲む骨基質の微細な構造を求めることが可能であることが示唆された。背景と研究目的これまで、申請者らのグループでは骨中の細胞間ネットワークを共焦点レーザー顕微鏡を用いて観察してきた。しかしながら、蛍光色素を用いたこれらの観察の解像度は、約500ナノメートルであるのに対して、対象となる構造はそれ以下(骨細管の径は、50-410nm)である。そのため、補正が必要となり、正確な立体構築には至らなかった。そこで、超高圧顕微鏡を用いることにより、解像度の問題を解決し、微細な構造を反映した仮想骨が作成されると考える。実験骨細胞ネットワークのトモグラフィーによる観察:16日齢ニワトリ胚頭蓋骨を3%パラホルムアルデヒドで固定し、2%プロタゴール染色液を用いて48時間の鍍銀染色を行った。その後、パラフィンに埋包し、3μm厚の切片を作製した。断層画像を得るために、切片は、金コロイド溶液に浸した。電子断層画像のためのデータサンプリングには、360°傾斜可能なホルダーを備えた3MV超高圧電子顕微鏡(H-3000,Hitachi社製)を用いた。画像は、CCDカメラ(TVIPS社製)に記録された。また、トモグラフィーで得られた断層画像と比較するために、同じ標本を用いて、70nm厚の組織切片を作製し、100KV TEMにて観察した。3次元構築はIMODを用いて行った。有限要素解析:上記にえられた電子断層画像を用いて、骨細管は画像を二値化した後、TRI3D/VOLを用い領域抽出し、骨小腔はマニュアルトレースを行い、三次元仮想骨有限要素モデルを作製し、応力解析に供した。結果超高圧電子顕微鏡を用いて、銀染色された3マイクロ厚の切片から、電子断層画像を撮影し、得られた断層画像をもとに再構築された仮想骨を用いて、骨小腔から骨細管へ移行する領域において、応力の集中が観察され、同部における局所の変形が骨全体へかかる変形に比べて大きいことが予想された。
心臓特異的転写因子CsxおよびHANDの先天性心疾患における遺伝子解析

これまでに当研究室のリンパ球細胞・ゲノムDNAバンクに登録された先天性心疾患症例を詳細に分析し、左室型、右室型単心室症例を抽出し、推測される心臓特異的転写因子の遺伝子異常の有無を検討した。まず転写因子d-HANDとe-HANDはそれぞれ右側、左側の心室に発現していることから、HAND遺伝子の解析を右室低形成、左室低形成など心室形態異常を伴う症例において行った。さらにHANDの上位にはCsx/Nkx2.5が存在し、左右軸決定因子と協調的にHANDの発現を制御しているものと思われることから、Csx/Nkx2.5遺伝子の解析も同じ症例において検討した。対象:無脾症候群・多脾症候群を含めた右室低形成、左室低形成など心室形態異常をきたした症例18名である。(両大血管右室起始13名、両大血管左室起始1名、左室低形成症候群1名、右室型単心室2名)方法:まず同意を得て採血した患者の末梢リンパ球を細胞株化し、ゲノムDNAを抽出した。続いてd-HAND、e-HANDおよびCsx/Nkx2.5のcDNAシークエンスより作成したプライマーを用いて各遺伝子をコードするエクソンをPCR法にて増幅した。このサンプルをSingle strand conformationalpolymorphism(SSCP)法を用いて異常バンドの有無を検討した。結果:まず心室形態異常を伴う症例において、転写因子d-HAND、e-HANDの異常バンドを認めた症例ななかった。引きつづきCsx/Nkx2.5の解析を行ったが、施行した範囲では異常バンドを認めず、遺伝子異常は認められなかった。
細胞内寄生菌の宿主内増殖と共生の双方向転換機構の解明

病原細菌の多くは自然宿主内では病原性を発揮せず共生関係にあると考えられる。本研究はそのメカニズムを解析し、感受性宿主内における細胞内寄生菌の増殖と共生(休眠)の機構解明に応用することを目的としている。病原体の環境中での動態、特に自然宿主とその共生メカニズムは不明な点が多い。本研究では、細胞内寄生菌の代表として野兎病菌およびノビシダ菌を用い、自然宿主モデルとしてのカイコ内の動態を解析した。カイコへの共生に必要な菌側因子を検索するために、トランスポゾンを用いたランダム挿入変異法により、共生しない変異株の作出を行った。カイコの中で維持されず、短期間に消失する変異株が複数得られた。これらの変異株の中にはマクロファージ内で増殖するものとしないものが認められた。共生因子は既知の増殖ステージに関与する病原因子とは別の機能因子群の可能性も考えられた。カイコは動物が持つ臓器に相当する器官を持つ。脂肪体(肝臓)、マルピーギ管(腎臓)、ヘモリンパおよびそれに含まれる細胞、免疫応答の結果形成されるノジュールに菌が含まれる。特にヘモリンパおよびそれに含まれる細胞内に野兎病菌は多く存在し、共生関係成立に重要な現象であると考えられた。一方においてノビシダ菌をカイコに感染させると共生は認められず、菌は体内で増殖しカイコは死亡する。ノビシダ菌は野兎病菌と遺伝学的類似性は高いが、病原性が低いためBSL2に分類されている。野兎病菌とノビシダ菌のマクロファージ内動態とそれに関わる病原因子は類似している場合が多いが、カイコ内動態は異なることが示された。新たな節足動物モデルとしてカイコ(Bombyx mori)の有用性に着目し、野兎病菌の自然宿主モデルの構築を行った。トランスポゾンを用いたランダム挿入変異法により、共生しない変異株の作出を行っており、複数の変異株を分離できている。今後これらの菌株の性状解析を行うことにより、宿主への共生に関与する因子(共生因子)の同定ができるものと期待される。また、ノビシダ菌(Fransicella tularensis subsp. novicida)は野兎病菌(Fransicella tularensis subsp.holarctica)の類縁菌である。両菌のマクロファージ内増殖には共通性が認められるが、カイコ内増殖は異なることが示唆されたため、比較検討することにより共生に関与する因子の同定が可能になると考えられる。概ね計画どおり進捗していると言える。概ね計画どおり進捗しているため、計画どおり研究を進める。カイコへの共生に必要な菌側因子を検索するために、トランスポゾンを用いたランダム挿入変異法により、共生しない変異株の作出を引き続き行う。これまでに得られたカイコ内で共生できない菌の性状解析を行う。共生因子は既知の増殖ステージに関与する病原因子とは別の機能因子群の可能性が考えられるため、マクロファージ内増殖能の検討も同時に行う。野兎病菌およびノビシダ菌のゲノム情報はすでに公開されているため、これらを比較検討し、野兎病菌の共生因子の検索を行う。共生因子の機能解析を分子レベルで行うために、カイコ由来の培養細胞を用いた解析を行う。野兎病菌野生株とカイコに共生できない変異株およびノビシダ菌を用いてカイコ細胞内における菌の増殖能の検討を行う。さらにカイコ細胞内におけるこれらの菌株の動態を細胞生物学的手法を用いて解析を行う。共生に関与する菌側因子の同定とそれら因子と相互作用するカイコ細胞側因子の検索を行う。本研究では、細胞内寄生菌の代表として野兎病菌を用い、自然宿主モデルとしてのカイコ内の動態を解析した。野兎病菌(Francisella tularensis)はヒトにおいて散発的に感染部の皮膚潰瘍や所属リンパ節の腫脹などの症状を引き起こし、人獣共通感染症の原因となることが知られている。自然宿主である野生動物や媒介節足動物などが菌を保有しており、重要な感染経路となっている。野兎病をコントロールするためには、環境中の病原体の動態を詳細に把握することが必須であると考えられる。しかしながら、節足動物体内における野兎病菌の動態はほとんど解明されていない。そこで本研究では、新たな節足動物モデルとしてカイコを用いて、体内における野兎病菌の動態の解析を行った。カイコの体内に直接大腸菌および野兎病菌を注入し体内菌数を経時的に測定した結果、大腸菌は速やかに体内から排除されるのに対し、野兎病菌では体内菌数が1週間以上維持されることが確認された。また蛍光色素を導入した野兎病菌を用いた実験により、血球細胞内に侵入していることが確認された。さらにカイコにおける生体防御反応として知られている体液のメラニン化および体組織へのノジュールの付着に着目し実験を行ったところ、野兎病菌の感染に対してはこれら反応が抑制されていることが明らかとなった。野兎病菌は節足動物の体内において長期間生存するための特異的な機構を有しており、環境中における広い範囲の節足動物を宿主として、体内で生存・増殖できる可能性が示唆された。

新たな節足動物モデルとしてカイコ(Bombyx mori)の有用性に着目し、野兎病菌の自然宿主モデルの構築を行った。カイコは孵化後、幼虫が5回脱皮し、繭の中でサナギになる。蛾は繭から出て交尾し産卵する。このサイクルは約50日である。4回脱皮後の幼虫(4令虫)に野兎病菌を接種すると、共生関係になることが認められた。このモデル系を用いて、カイコへの共生に必要な菌側因子を検索している。トランスポゾンを用いたランダム挿入変異法により、共生しない変異株の作出を行っており、複数の変異株を分離できている。今後これらの菌株の性状解析を行うことにより、宿主への共生に関与する因子(共生因子)の同定ができるものと期待される。概ね計画どおり進捗していると言える。病原細菌の多くは自然宿主内では病原性を発揮せず共生関係にあると考えられる。本研究はそのメカニズムを解析し、感受性宿主内における細胞内寄生菌の増殖と共生(休眠)の機構解明に応用することを目的としている。病原体の環境中での動態、特に自然宿主とその共生メカニズムは不明な点が多い。本研究では、細胞内寄生菌の代表として野兎病菌およびノビシダ菌を用い、自然宿主モデルとしてのカイコ内の動態を解析した。カイコへの共生に必要な菌側因子を検索するために、トランスポゾンを用いたランダム挿入変異法により、共生しない変異株の作出を行った。カイコの中で維持されず、短期間に消失する変異株が複数得られた。これらの変異株の中にはマクロファージ内で増殖するものとしないものが認められた。共生因子は既知の増殖ステージに関与する病原因子とは別の機能因子群の可能性も考えられた。カイコは動物が持つ臓器に相当する器官を持つ。脂肪体(肝臓)、マルピーギ管(腎臓)、ヘモリンパおよびそれに含まれる細胞、免疫応答の結果形成されるノジュールに菌が含まれる。特にヘモリンパおよびそれに含まれる細胞内に野兎病菌は多く存在し、共生関係成立に重要な現象であると考えられた。一方においてノビシダ菌をカイコに感染させると共生は認められず、菌は体内で増殖しカイコは死亡する。ノビシダ菌は野兎病菌と遺伝学的類似性は高いが、病原性が低いためBSL2に分類されている。野兎病菌とノビシダ菌のマクロファージ内動態とそれに関わる病原因子は類似している場合が多いが、カイコ内動態は異なることが示された。また、ノビシダ菌(Fransicella tularensis subsp. novicida)は野兎病菌(Fransicella tularensis subsp.holarctica)の類縁菌である。両菌のマクロファージ内増殖には共通性が認められるが、カイコ内増殖は異なることが示唆されたため、比較検討することにより共生に関与する因子の同定が可能になると考えられる。概ね計画どおり進捗しているため、計画どおり研究を進める。
細胞膜特性をもつ二分子膜電極素子の設計・作製

本研究では、細胞膜と同様の特性をもっている人工脂質をポリマー化し、これを素材としてパターン電極およびマイクロ電極を修飾し、主に電気化学的手法により気相系でのキャラクタリゼーションを行った。得られた結果は以下の通りである。(1)新規に3種のポリマー型人工脂質および電気化学活性基を含む脂質を分子設計・合成した。(2) (] SY.encircled1. [)で合成した脂質をマイクロ電極上に修飾し、気相系において交流インピーダンス応答を調べた。マイクロ電極の使用により、通常のパターン電極では不可能であった相転移型インピーダンス応答の分子論的メカニズムの解析が可能となった。示差走査型熱分析、熱重量分析および水晶振動子マイクロバランス解析の結果と合わせ、相転移によるインピーダンス変化が二分子膜界面でのオキソニウムイオンのモビリティ変化とカップリングしていることがわかった。伝導メカニズムとしては、活性化エネルギー計算よりグロチウス型が示唆された。(3)脂質の化学構造とインピーダンス応答の関係について調べたところ、ジエタノールアミン型脂質とクルタミン酸型脂質では、インピーダンス応答が異なることがわかった。すなわち前者は、相転移依存型のインピーダンス応答が得られるが、後者では、依存性を示さなかった。これは膜構造と電気化学応答が密接に関係することを意味する。(4)電気化学活性基をもつ人工脂質フィルム電極を作成し、電解質中においてレドックス特性をサイクリックボルタンメトリおよびクロノクーロメトリーにより解析したところ、膜相転移によりレドックス電流がコントロールできることがわかった。
有機金属ラジカル及び電荷移動錯体の極低温における特異な磁気的相互作用の研究

本研究課題の目的は、有機金属ラジカルや電荷移動錯体等の極低温磁化率を測定し、研究室既設の極低温熱量計による熱容量測定による熱力学的研究と組合せることにより、特異な磁気的相互作用を明らかにすることである。1.Quantum Design社製の高感度DC SQUIDを^3Heクライオスタットに装着させることにより、0.520K領域で作動する磁化率測定装置を完成させた。検出感度が極端に高いため、地磁気の遮蔽や電磁ノイズの除去に苦労を要した。純粋な有機ラジカルであるニトロキシルラジカルを有するメタクリル酸エステム(MOTMP)及びアクリル酸エステル(AOTMP)の熱量測定とデ-タ解析を行ない、MOTMPについては速報誌に論文投稿した。4.混合金属錯体MnCu(obbz)・5H_2Oの熱容量測定を13300K領域で測定し、昨年度測定した極低温部(0.0725K)に接続させた。今回新たに、268Kに、結晶水に起因すると考えられる大きな相転移を見出した。5.2核混合原子価錯体であり、同時に有機金属ラジカルである1',1"'ージイオドビフェロセニウム・トリアイオダイドの極低温熱容量を0.0825K領域で測定し、0.6Kを頂点とする熱異常ピ-クを観測した。これは分子内電子移動が、分子振動とカップルしたトンネル分裂による熱異常であることが判明し、珍しい事実として速報誌に投稿した。6.イオン性ー中性相転移を示す電荷移動錯体TTFーCAの熱容量測定を1230Kで行なった。本研究課題の目的は、有機金属ラジカルや電荷移動錯体等の極低温磁化率を精密に測定し、研究室既設の極低温熱量計による熱容量測定による熱力学的研究と組合せることにより、特異な磁気的相互作用を明らかにすることである。1.磁化率測定には高感度のSQUIDを採用し、^3Heクライオスタットを用いて0.3300K温度領域で作動する装置を試作した。開発途上のDCーSQUID検出器を発注した為、納期が遅くなり、装置の立上げが予定より大幅に遅れているが、平成3年度初期に完成の予定である。2.電荷移動型分子性強磁性体であるデカメチルフェロセニウムTCNE及び反強磁性体であるデカメチルフェロセニウムTCNQ塩の熱容量測定を行い、前者では4.74Kに強磁性相転移を、後者では2.54Kに反強磁性相転移を見い出した。従来、有機ラジカルにおける磁気的相互作用は等方的なハイゼンベルク型とされていたが、g値の異方性との関連で、異方的なイジング型であることを明らかにした。3.純粋な有機ラジカルであるニトロキシルラジカルを有するメタクリル酸エステルの熱容量測定を行い、0.14Kに強磁性相転移を見出した。結晶構造からは判明しにくい一次元的強磁性相互作用が存在することを明らかにした。4.分子性錯体であるMnCu(obbz)・H_2O及びMnCu(obbz)・5H_2O結晶の熱容量測定を行い、前者については16Kに、後者については2.3Kにそれぞれ強磁性及び反強磁性相転移を見出した。5.平成3年度では、これら有機強磁性体及び反強磁性体の磁化率測定を行うと共に、新たに分子強磁性体や高分子磁性体の磁化率測定及び極低温熱容量測定を行い、特異な磁気的相互作用を解明する予定である。1.Quantum Design社製の高感度

DC SQUIDを^3Heクライオスタットに装着させることにより、0.520K領域で作動する磁化率測定装置を完成させた。検出感度が極端に高いため、地磁気の遮蔽や電磁ノイズの除去に苦労を要した。2.純粋な有機ラジカルであるニトロキシルラジカルを有するメタクリル酸エステル(MOTMP)及びアクリル酸エステル(AOTMP)の熱容量測定とデ-タ解析を行ない、MOTMPについては速報誌に論文投稿した。4.混合金属錯体MnCu(obbz)・5H_2Oの熱容量測定を13300K領域で測定し、昨年度測定した極低温部(0.0725K)に接続させた。今回新たに、268Kに、結晶水に起因すると考えられる大きな相転移を見出した。5.2核混合原子価錯体であり、同時に有機金属ラジカルである1',1"'-ジイオドビフェロセニウム・トリアイオダイドの極低温熱容量を0.0825K領域で測定し、0.6Kを頂点とする熱異常ピ-クを観測した。これは分子内電子移動が、分子振動とカップルしたトンネル分裂による熱異常であることが判明し、珍しい事実として速報誌に投稿した。6.イオン性-中性相転移を示す電荷移動錯体TTF-CAの熱容量測定を1230Kで行なった。
高等学校新入生への認知行動的グループアプローチによる介入効果に関する研究

本研究では,高校新入生を対象とした認知行動的グループアプローチを実施し,その介入効果について検討することを目的とした、プログラムは,構成的グループエンカウンターの形態である,リーダーの指示によりルールが決まった活動を行うことを基盤とし,不安を逆制止することをねらいとする対人関係ゲームと基本的な対人関係を築くために必要な社会的スキル訓練を統合したものであった。A県B校117名を実験群とし,入学直後にクラス単位で介入を行った。統制群としてA県C校,D校196名を対象とした、質問紙調査を短期縦断的に,入学時,入学2週間後,入学1ヶ月後,入学3ヶ月後に行った。各尺度得点に及ぼす時期的な影響性について検討を行うために,時期×群の2要因分散分析を行った。その結果,入学2週間後,1ヶ月後,3ヶ月後において,統制群に比べて実験群の「ストレス」得点が有意に低く,「対人的信頼感」得点が有意に高かった。さらに,入学3ヶ月後において,統制群に比べて実験群の「社会的スキル」得点,「対人コーピングエフィカシー」得点,「基本的信頼感」得点が有意に高かった。本研究の結果から,高校入学時に,認知行動的グループアプローチを実施することで,ストレスを軽減し,対人的信頼感を高める可能性あることが示唆された。入学時には程度の差こそあれ,どの生徒も対人不安をもつものである。しかし,本プログラムにより,生徒は安心感をもって互いに関わり合うことができたと考えられる。そして,その後の学校生活の中で対人交流が促進され,社会的スキル,対人コーピングエフィカシー,基本的信頼感が高まったものと考えられる。
ベルグマン空間上で定義されたテープリッツ作用素の研究

複素平面内の与えられた領域において,p-乗可積分である正則関数によって作られるバナッハ空間をベルグマン空間という。本研究の目的は,このベルグマン空間上で定義されたテープリッツ作用素と呼ばれる積分作用素の性質を解析することである。一般に,ベルグマン空間上のテープリッツ作用素は,複素数値ボレル測度を用いて定義される。複素数値ボレル測度をミューと呼ぶとき,それによって定義されるテープリッツ作用素を「ミューをシンボルにもつテープリッツ作用素」と呼ぶことにする。積分作用素の性質の中で特に興味を持たれる事柄は,その作用素がいつ有界,コンパクト,あるいは可逆となるかを知ることである。テープリッツ作用素の有界性および可逆性に関する研究は,昨年度において行い一定の成果を上げ,その結果を今年度複数の研究集会において発表し,さらに吟味を重ね,専門誌に投稿する予定である。今年度は,さらにそれらを深め,テープリッツ作用素に関連したカールソン不等式の性質をさらに詳しく調べた。今年度は,前年度の研究を深化し,n-次元ユークリッド空間の上半平面上で定義された調和関数からなるベルグマン空間に関する研究を行った。調和関数からなるベルグマン空間におけるテープリッツ作用素は,n-次元ユークリッド空間の上半平面上で考えられるカールソン不等式と密接に関連している。今年度の研究は,前年度に考案した(Ap)-条件に相当する新しい概念をさらに研究し,それとは異なった条件をさらに考えた。また,その新しい条件のもとでカールソン不等式が満たされるための必要十分条件を得た。複素平面内の与えられた領域において,p-乗可積分である正則関数や調和関数によって作られるバナッハ空間をベルグマン空間という.本研究の目的は,このベルグマン空間上で定義されたテープリッツ作用素と呼ばれる積分作用素の性質を解析することである.積分作用素の性質の中で特に興味を持たれる事柄は,その作用素がいつ有界,コンパクト,あるいは可逆となるかを知ることである.テープリッツ作用素の有界性および可逆性に関する研究は,申請者が過去にある積分不等式の性質の解析に関連して行ったものである.また,得られた結果は,出版された複数の論文の中で述べられている.これまで申請が過去に行ったテープリッツ作用素の有界性および可逆性に関する研究の結果は部分的であり,今年度はそれらの特徴付けの研究において用いられた手法を改良し,より一般的な結果を得るための研究を行った.特に上で述べたカールソン不等式と呼ばれる積分不等式の性質の解析を行い,申請者が過去に行った研究の結果を含んだより一般的な結果を得た.また,考えるベルグマン空間も調和関数によって作られる空間とし,そこにおける(Ap)-条件に相当する新しい概念を考案して導入した.どのような結果を得たかを簡単に述べる.n-次元ユークリッド空間の上半平面上でp-乗可積分である調和関数によって作られるバナッハ空間を調和ベルグマン空間と呼び,bpと書くことにする.上半平面上の2つの測度が与えられたとき,一方の測度の任意のbp-関数のp-乗積分が他方の測度のp-乗積分の定数倍で一様に上から押さえられるときに2つの測度はカールソン不等式を満足するという.上から押さえる測度が上半平面上のルベ-グ測度に関して絶対連続で,そのラドン-ニコディム導関数が(Ap)-条件に相当する新しい概念を満足するとき,2つの測度がカールソン不等式を満たす為の必要十分条件を完全に特徴づけた.これらの研究は,今年度の科学研究費補助金が採択されてから着手したものであり,現において研究結果を執筆中である.複素平面内の与えられた領域において,p-乗可積分である正則関数によって作られるバナッハ空間をベルグマン空間という。
肺癌診療でのCT検査の安全性を探るハイスループット放射線被曝評価法の開発

肺癌などの悪性新生物の診断・治療および治療後経過観察においてCT検査は欠かせないが、その放射線被曝による人体への有害事象(2次癌の発生など)が危惧される。しかしCT検査による生体への放射線影響に関する科学的知見は皆無である。簡便な染色体異常検出法としてPNA-FISH法が近年開発され、従来のギムザ染色法とは比較にならないほど診断が容易となった。本技術は低線量(15-80mGyレベル)照射においても血液細胞の染色体異常の有無評価が可能である。本研究ではPNA-FISH法を用いてエビデンス提示には欠かせないが従来法では困難であった多数検体の解析法としてハイスループット染色体全自動解析システムの構築を目指す。さらに肺癌患者において抗癌剤使用の有無を考慮してCT検査の前後に採血を行い、新システムを用いて放射線被曝の影響を染色体異常などのゲノムレベルおよび遺伝子発現レベルで解析、スコア化して、被曝におけるCT検査の安全性や至適使用頻度、抗癌剤併用リスクの提唱を目指す。1)自動解析用染色体標本の最適化画像認識ソフトウェアでは重なり合った染色体を2つの別の染色体として認識することが困難である。このため、まず最適な染色体標本の作製条件を模索中である。さらに蛍光色素だけでなく、PNAプローブを認識する赤色および緑色の化学色素を用いて光学顕微鏡においても観察可能なPNA-FISH法の確立に取り組んでいる。2)染色体画像解析ソフトウェアの改良ギムザ染色による染色体標本用の二動原体染色体・環状染色体用の自動解析ソフトウェアを基盤とし、PNAプローブにより赤色と緑色の色素で可視化されたセントロメア、テロメアからなる染色体の自動解析ソフトウェアの開発に取り組んでいる。学習ソフトウェアを用いて染色体認識率と染色体異常検出率の向上を図り、ゲノム損傷マーカーであるγH2AXなどのゲノム修復関連タンパク質について免疫蛍光抗体法による解析も施行中である。自動解析用染色体標本の最適化において、蛍光色素だけでなくPNAプロープを認識する赤色および緑色の化学色素を用いて光学顕微鏡においても観察可能なPNA FISH法の確立に取り組んでおり、最適な染色体標本の作製条件を模索中である。染色体画像解析ソフトウェアの改良において、染色体の自動解析ソフトウェアの開発に取り組んでいる。また、ゲノム損傷マーカー、ゲノム修復関連タンパク質について免疫蛍光抗体法によって解析中である。当初の予定通り、順調に研究は進行中である。1)自動解析用染色体標本の最適化と2)染色体画像解析ソフトウェアの改良によるハイスループット染色体全自動解析システムの構築を現在行っている。今後はこれらの研究に加えて、1)患者血液検体における染色体異常(PNA-FISH法)、ゲノムおよび遺伝子発現解析と2)染色体・ゲノム異常および遺伝子異常のリスク評価スコアリングによって、ゲノムおよび遺伝子の発現解析を用いた生体への放射線影響の定量化モデルの確立を行う予定である。

今後はこれらの研究に加えて、1)患者血液検体における染色体異常(PNA-FISH法)、ゲノムおよび遺伝子発現解析と2)染色体・ゲノム異常および遺伝子異常のリスク評価スコアリングによって、ゲノムおよび遺伝子の発現解析を用いた生体への放射線影響の定量化モデルの確立を行う予定である。当初、購入する予定だった実験に使用する物品(メタノールやディスポーザブルピペットなど)を買わなくなり、次年度に持ち越されてしまったので。
浪花節―口頭性と書記性

本研究は、近代日本の心性、ポピュラーカルチャーの理解を通して、社会文化史の知見を広げる目的のために、近代日本で生まれた語り物・オーラルナラティブである浪花節(浪曲)の詳細な分析を行った。浪花節の語りにおける、テクストの常套表現と節の旋律型を検出してその機能を探り、音楽および言語テクスト両面での規範性と流動性を明らかにし、口頭性と書記性を検証しつつ、浪花節に表現されている一般庶民の声、さらにはナショナリズムを明らかにした。最終年度である平成25年度は、初年度に構築した研究の基盤・ネットワークを元に研究をより発展させた。2013年5月18日、19日の二日間に渡り、東京工業大学において「浪花節:近代日本の語り物」と題したシンポジウムを企画運営した。これは国内外においても、今までにない大きな規模での学術分野と芸能分野が協力しあって行われた、分野横断的な浪花節シンポジウムである。国内のみならずアメリカやデンマークを始めとする海外の研究者からの発表申し込みが多数集まった結果、国際的な学術シンポジウムとして、多角的な視点を持った研究発表が行われた。また浪花節は伝統芸能としての形態のみならず、ポピュラーカルチャーとしての存在意義も持つために、多くの現役の浪曲師がシンポジウムに参加したことにより、より実践的な意見交換が行われた。また、採譜した音楽資料を元に音楽分析を行い、旋律型・曲節の検出、その機能の解明を行い、また浪花節の置かれている社会的側面、およびテクストの詳細な読解によって、文学的立場からの浪花節の意義について分析を行った。これらシンポジウム、及び音楽分析、テキストの詳細な解読で得られた研究結果は図書、論文の出版をもって発表された。本研究は、近代日本で生まれた語り物・オーラルナラティブである浪花節(浪曲)の詳細な分析を通して、近代日本の心性、ポピュラーカルチャーをより深く理解し、社会文化史の知見を広げることを目的とする。浪花節には一般庶民の声、さらにはナショナリズムをも表現されているので、そこから得られる情報は膨大である。より具体的には、浪花節の語りを対象とし、テクストの常套表現と節の旋律型を検出してその機能を探り、音楽および言語テクスト両面での規範性と流動性を明らかにし、口頭性と書記性を検証しつつ、その人気の謎を明らかにするものである。初年度である平成24年度は、研究の基盤・ネットワークを構築することを主たる目的とした。浪花節の曲目・演者・講演のデータベース化(NHK、日本浪曲協会などの資料を参考に)、浪花節の演者やプロデューサーへのインタビューを実施した。定期的に浅草木馬亭、日本橋亭、お江戸上野広小路亭、国立劇場演芸場、国立文楽劇場において浪曲を鑑賞し、その置かれている社会状況や観客層についてフィールドワークを行った。また3年間の研究の基盤として、浪花節は基本的に楽譜が存在しないので、採譜の作業が非常に重要になった。音楽ソフトウェアを利用し、聴覚資料(音源)を視覚資料(五線譜)に変換する作業を行った。それによって、より詳細な音楽学の立場からの研究が可能となる。こういったフィールドワークは東京のみならず、大阪においても頻繁に行われ、本研究に東京に限定されない視野を提供することになった。また、ネットワーク構築に努力した結果、日本のみならず海外からも本研究に関心をもつ研究者たちからの協力を得られることになった。当初の計画はすでに実施済みであり、国内外の研究者からの協力を得られることになり、より広い視野を持った研究プロジェクトとなった。平成25年度は、5月18日、19日に国際シンポジウムを行う。その後、すでに揃った資料から音楽分析・テクスト分析を本格化させる。採譜した音楽資料を持って音楽分析を行い、旋律型・曲節の検出、その機能の解明を行う。
磁気微粒子生合成に基づく高選択的な検出が可能な磁気計測バイオセンサの創出

細胞内に磁気微粒子を合成する微生物(磁性細菌)を利用したバイオセンサ開発を推進した。まず様々な重金属などの磁性細菌に対する影響を評価し、培養条件に応じた生育能並びに磁気微粒子合成能に影響が現れることが明らかとなった。またこれまでに報告例のない濃度の金属イオンが磁気微粒子内に導入され、得られる磁気微粒子の磁気特性に顕著な影響を及ぼすことが示された。さらにセレンのオキソアニオン添加時はセレン顆粒蓄積が、磁性細菌内でみられることが初めて観察された。現在までにメンブラン上に微生物を固定したセンサシステムを構築しており、ここで得られた知見を基に新たな高選択的バイオセンサが開発できると期待される。菌体内に磁気微粒子を合成する磁性細菌を利用した環境モニタリング技術の開発に関する研究を推進した。まず様々な重金属と半金属存在下で磁性細菌Magnetospirillum magneticum AMB-1の培養を行い、MIC(最小発育阻止濃度)並びに磁気微粒子合成能への影響を評価した。その結果、培養条件に応じて生育能並びに磁気微粒子合成能に固有の影響を示すことが確認された。これは重金属の細胞内への取り込みと磁気微粒子合成オルガネラへの取り込みにおいて独立した機構の存在を示唆するものであった。また同条件で培養された磁性細菌が合成する磁気微粒子内に、これらの重金属が選択的にドーピングされることが明らかとなった。また条件の最適化によりこれまでの微生物プロセスでは達成されていなかった高濃度の重金属をドーピング可能な条件設定の確立に成功した。ここから抽出された磁気微粒子は野生株とは異なる磁気特性を保持することが明らかとなり、生物プロセスにより合成された磁気微粒子の磁気特性をチューニング可能であることが示唆された。これらの知見は今後の磁気センサ開発において非常に重要な発見であった。また環境モニタリング技術の開発に向け、オンチップ型微生物センサを構築した。具体的にはメンブランフィルター上に微生物を固定化し、酸素電極による呼吸活性評価により微生物センサのプロトタイプを作製した。今後、これまでの研究開発で得られた重金属並びに半金属存在下で磁性細菌が合成する磁気微粒子の磁気特性に対する影響に関する知見と微生物センサ開発に関する知見を融合することで、環境汚染物質の高選択的バイオセンサが開発されると期待される。磁性細菌の磁気微粒子合成能を利用した、磁気計測に基づく環境モニタリング技術の開発に関する研究を推進している。平成24年度は、様々な(重)金属イオン存在下での磁性細菌の磁気微粒子合成能について評価した。また(重)金属イオン存在下で培養した磁性細菌から得られた磁気微粒子の磁気特性を解析した。具体的にはマンガン、コバルト、ニッケル、銅、亜鉛イオンそれぞれが存在する条件で磁性細菌Magnetospirillum magneticum AMB-1の培養を行い、MIC(最小発育阻止濃度)、さらに磁気微粒子合成可能な最大濃度を特定した。これらの情報を基に重金属の磁気微粒子へのドーピングについて、透過型電子顕微鏡を用いたエネルギー分散型X線分光法により確認し、合成される磁気微粒子の磁気特性を試料振動型磁力計(Vibrating Sample Magnetometer)により評価した。以上の結果から、これまでに報告されている例に比べてはるかに高い濃度のマンガン、銅、ニッケルの磁気微粒子へのドーピングに成功した。さらにこれらのドーピングに伴い、磁気特性に明確な差異が観察されることが明らかとなった。以上より今年度の主な目標としていた様々なイオンによる磁性細菌の生育、磁気微粒子合成、磁気特性に与える影響の体系的な理解を得ることに成功している。これにより磁性細菌に対する異なる(重)金属イオンそれぞれからの特有な影響が確認されたことから、次年度はこれらの変化を基に標的となる(重)金属イオンを高選択的に検出できるバイオセンサの創出を目指す。平成24年度の目標であった、様々なイオンによる磁性細菌の生育、磁気微粒子合成、磁気特性に与える影響の体系的な理解が得られた。また当初の研究計画では予見できなかった濃度の(重)金属イオンの磁気微粒子へのドーピングが確認され、得られた磁気微粒子のさらに詳細な物性評価が期待される非常に興味深い成果が得られている。平成24年度に得られた基礎情報をもとに平成25年度は磁気計測に基づくバイオセンサ開発を推進する。平成24年度中に、様々なイオンに対する磁性細菌の応答に関して、体系的な理解が得られたので、本情報を基に標的(重)金属イオンを高選択的に検出できるバイオセンサの実証実験を進める。一方で当初の研究計画では予想できなかった磁気微粒子の獲得に成功しており、得られた磁気微粒子の物性評価を更に進めることで、磁気センサ開発の一助とする。平成25年度内に磁気センサのプロトタイプを作成するため、磁気特性に大きな変化がすでに確認されている重金属イオンの存在下で、計測条件の設定を優先的に進める。
細胞メンブレントラフィック機構からみた歯周病感受性

本研究では、P. gingivalisの歯周組織内感染を拡大している。この分子機構機構の解析を行った。本菌は歯肉上皮細胞に侵入後、細胞輸送小胞の融合に関わるSNAREタンパク質VAMP2を介した輸送経路により、細菌の約半数は細胞外に脱出する。細胞内に残った細菌の大半はオートファジー経路に輸送される。さらに細菌を捕獲するオートファゴソームは小胞体とミトコンドリアの接触点で生成されていた。以上の結果より、P. gingivalisの細胞内移動の分子基板の一端が明らかにされたと共に、オートファゴソームは2つの全く異なるオルガネラが協働して形成されるというユニークな知見も得られた。P.gingivalisは代表的な歯周病菌でもある。細胞質内へと侵入したP.gingivalisはオートファゴソームにより捕獲され、その後オートファゴソームとライソソームとの融合により分解・殺菌される。我々はP.gingivalisを内包したオートファゴソームの形成がSyntaxin 17のノックダウンにより著しく阻害されることを見出した。電子顕微鏡での詳細な観察の結果、Syntaxin 17ノックダウン細胞ではGcAV形成は初期段階で阻害されおり、またP.gingivalis傭の細胞内生存率がコントロール細胞と比較して顕著に上昇していることから、Syntaxin 17はオートファゴソーム形成の必須因子であることが明らかとなった。Syntaxin 17は細胞内小胞輸送に関与するとされているSNAREタンパク質群に属し、小胞体への局在が明らかにされてはいるが、その機能は殆んど解明されていない。Syntaxin 17同様に小胞体への局在が明らかにされているSNAREタンパク質群のうち、Syntaxin 18、Sec20、Sec22a、Sec22c、Slt1をそれぞれノックダウンした細胞におけるP.gingivalisの生存率にはコントロール細胞と比較して顕著な差が認められなかったことからもSyntaxin 17とオートファジーとの特異的な関係性が示唆された。以上の結果は、機能未知のタンパク質であったSyntaxin 17が、細胞の対細菌感染機構として重要な機能を保持していることを示す重要な知見である。選択的な細胞内小胞輸送を制御するSNARE分子は、細胞内P. gingivalisの選別輸送も制御していると考えられる。そこで、SNAREファミリーのうち、細胞膜と初期エンドソームに局在するSNAREに焦点を当て、RNAiノックダウン法によるスクリーニングにより、全輸送経路へのSNAREの関与を解析した。その結果、P. gingivalisは歯肉上皮細胞に侵入後,初期エンドソームに存在し,輸送小胞の融合に関わるSNAREタンパク質であるVAMP2と共局在を示すことを確認した.また,歯肉上皮細胞のVAMP2の発現をノックダウンさせると,細胞内に存在するP. gingivalisの生存菌数が増加した.さらに,VAMP2ノックダウン歯肉上皮細胞では,感染後期においてもP. gingivalisと初期エンドソームとの共局在が多く認められた.これらの結果より,P. gingivalisの初期エンドソームから次のオルガネラへの輸送に,VAMP2が関与する可能性が示された.オートファジー(自食作用)とは、細胞の中を掃除することでアルツハイマー病やがん、心不全などの病気が起こるのを防ぐ仕組である。細胞の中に壊れたミトコンドリアや古いタンパク質などが溜まったり病原体が侵入したりすると、細胞の健康が損なわれ、その結果アルツハイマー病、発がん、心不全、糖尿病、感染症、炎症など多岐にわたる病気が起こる。それを防ぐために細胞はオートファジー(自食作用)という仕組みを持っている。オートファジーを担うオートファゴソームは、膜で包まれた直径約1μmのいびつな球形のオルガネラであり、必要に応じて細胞の中に現れ、細胞にとって有害な上述のものを取り込んで分解する働きを持つ清掃マシーンのような存在である。どこからともなく現れ役目を終えると消えるため、どこで造られているのかがこれまで40年近く論争の的になっていた。最も強力な歯周病菌でもあるP. gingivalisは細胞質内へと侵入しオートファジーにより捕獲され分解・殺菌される。我々はオートファゴソームの形成起源について検討を加えた。その結果、オートファゴソームが別のオルガネラであるミトコンドリアと小胞体が接触する場所で造られていることを見出した。今回の研究成果によって、40年来の謎が解かれ、異なるオルガネラが協力して他のオルガネラを産むというこれまで知られていなかった現象が明らかとなった。本研究成果は英科学誌「ネイチャー」(電子版)に、ロンドン時間の平成25年3月3日18時(日本時間の平成25年3月4日午前3時)に掲載され、社会的反響を呼んだ。細胞内侵入細菌の転機を決定づける

オートファジー機構の分子基盤について詳細な解析を実施し、その成果をNature誌に投稿し、現在Revisionを再投稿したところで有り、acceptが強く期待される状況である。25年度が最終年度であるため、記入しない。40年来の科学的疑問が解決され、異なるオルガネラが協力して他のオルガネラを産むというこれまで知られていなかった現象が明らかとなった。本研究成果は英科学誌「ネイチャー」(電子版)に、ロンドン時間の平成25年3月3日18時(日本時間の平成25年3月4日午前3時)に掲載され、社会的反響を呼んだ。
強磁場、高圧、磁気共鳴を用いたアクチナイド化合物の研究

今年度は注目を集めている純良単結晶をかなり集中的に調べるとともに、将来に向けて新たな試料の基礎物性を調べる事や、新たな装置、測定法の開発もあわせて行った。以下項目に分けてそれ等を示す。(1)強磁場下で興味ある磁気相転移を起す単結晶について、磁化過程を測定する事により調べた。代表的な物質としてはURu_2Si_2及びそれとURh,Si_2の混晶系、UCu_5等である。これ等について温度変化に伴う多彩で特徴的な磁気相転移、たとえば温度によって異なるモ-メントをもつステップの飛びに伴う相の出現等が見い出された。この実験の解析により強磁場によるヘビ-フェルミオン状態の消失から局在モ-メントの復活のメカニズムを明らかにした。(伊達,山岸)(2)超高圧をかける事により、U化合物の電子状態を外からコントロ-ルし電子状態を探る研究としてURu_2Si_2及び混晶系の電気抵抗の測定を行い、大きな圧力依存性のある事が見い出された。(毛利、伊土)この解析には、CDW,SDWとの関連性も問題となる。このためパルス強磁場下の超高圧実験の必要性が生じ、パルス強磁場下の高圧効果の測定法も開発した。(堀)(3)U_3T_3Sb_4,URu_2Si_2等の磁気構造を調べるためメスバウア-,NMR測定により内部磁場測定を行った。(安岡,中井)UPt_3及びそれとUPd_3の混晶系のNMRによる系統的研究により、磁性と超伝導の問題としてdーwave超伝導のメカニズムがきいているのではないかということを調べた。結果は今の所肯定的可能性が強い。(朝山、北岡)(4)U_6M系で特に注目されている、スレ-タ-・ポ-リング曲線に頻似の磁化出現のメカニズムを調べるため、電気抵抗を含めた輸送現象の測定を行った。(矢ケ崎)(5)Uー系に対比すべき一連の稀土類化合物、特に稀土穀ホウ化物について基礎物性を調べた。(国井)この系は高密度近藤,価数揺動,重フニルミオン等の現象を示している。