hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
XAFS-XRD同時測定からの水素吸蔵ダイナミクス

水素の貯蔵・吸蔵技術の開発・進展は,近年普及しつつある燃料電池をはじめ,様々な分野で求められている.しかし,多くの材料開発では,吸蔵量や水素分圧等の水素吸蔵特性のみに重点を置き,吸蔵過程での構造変化は必ずしも十分に明らかになっていない.本研究は,金属の水素吸蔵過程での局所構造と相変化のダイナミクスについて同時・包括的に観察しその詳細を明らかにすることを目的とする.対象は,金属パラジウム(Pd)の水素吸蔵によるa-b相転移過程である.構造観察法には,電子状態観察にX線吸収分光(XAFS),結晶格子の変位にX線回折(XRD)を適用し,水素雰囲気その場実験かつ同時計測するシステムを構築する.初年度である当該年度では,XAFS-XRD同時測定用の試料チャンバーを設計,製作した.試料チャンバーはシンクロトロン光ビームライン(九州シンクロトロン光研究センター,九州大学ビームライン)上に設置し,先ずXAFS,XRDのそれぞれの実験で,良質なスペクトルや回折パターンが得られることを確認した.その後,XAFSとXRD個別に水素雰囲気その場実験を進めた.水素導入量の増加に伴って,XAFSスペクトルでは,Pdー水素間の結合に由来するピークが出現し,XRDパターンではPd格子の膨張が示すピークシフトが発生するなど,それぞれの手法で明瞭な変化が見られた.このような観察結果は,Pdの水素吸蔵に起因した構造変化を示すものであり,今後,得られたデータの詳細な解析を進める.初年度である当該年度は,申請書の計画通に,XAFS,XRD同時測定装置を開発することに重点を置いた.そのためXAFS,XRDの個々の独立測定による動作確認を年度目標に設定し,同時測定用試料チャンバーを研究開始時より独自設計し,新規に作製した.年度中盤の段階で,それを利用したXAFS及びXRDの測定の確認実験を行い,計測が可能であることを確認出来た,そこで,水素を導入したその場実験まで展開した.その結果,XAFS及びXRDそれぞれで水素吸蔵量の増加に伴って,吸収スペクトルおよび回折パターンの変化を明瞭に観察した.当該年度では,申請時の計画通り,新規試料チャンバーの作製,それを利用したXAFS,XRDの個別の測定まで達成した.今後は,同時測定への展開を試みる.そのためには,計測をXAFSとXRDで同期するためのプログラムの作成など技術的部分をクリアしていく必要がある.そのような項目を年度前半にクリアする計画である.水素の貯蔵・吸蔵技術の開発・進展は,近年普及しつつある燃料電池をはじめ,様々な分野で求められている.しかし,多くの材料開発では,吸蔵量や水素分圧等の水素吸蔵特性のみに重点を置き,吸蔵過程での構造変化は必ずしも十分に明らかになっていない.本研究は,金属の水素吸蔵過程での局所構造と相変化のダイナミクスについて同時・包括的に観察しその詳細を明らかにすることを目的とする.対象は,金属パラジウム(Pd)の水素吸蔵によるa-b相転移過程である.構造観察法には,電子状態観察にX線吸収分光(XAFS),結晶格子の変位にX線回折(XRD)を適用し,水素雰囲気その場実験かつ同時計測するシステムを構築する.初年度である当該年度では,XAFS-XRD同時測定用の試料チャンバーを設計,製作した.試料チャンバーはシンクロトロン光ビームライン(九州シンクロトロン光研究センター,九州大学ビームライン)上に設置し,先ずXAFS,XRDのそれぞれの実験で,良質なスペクトルや回折パターンが得られることを確認した.その後,XAFSとXRD個別に水素雰囲気その場実験を進めた.水素導入量の増加に伴って,XAFSスペクトルでは,Pdー水素間の結合に由来するピークが出現し,XRDパターンではPd格子の膨張が示すピークシフトが発生するなど,それぞれの手法で明瞭な変化が見られた.このような観察結果は,Pdの水素吸蔵に起因した構造変化を示すものであり,今後,得られたデータの詳細な解析を進める.初年度である当該年度は,申請書の計画通に,XAFS,XRD同時測定装置を開発することに重点を置いた.そのためXAFS,XRDの個々の独立測定による動作確認を年度目標に設定し,同時測定用試料チャンバーを研究開始時より独自設計し,新規に作製した.年度中盤の段階で,それを利用したXAFS及びXRDの測定の確認実験を行い,計測が可能であることを確認出来た,そこで,水素を導入したその場実験まで展開した.その結果,XAFS及びXRDそれぞれで水素吸蔵量の増加に伴って,吸収スペクトルおよび回折パターンの変化を明瞭に観察した.当該年度では,申請時の計画通り,新規試料チャンバーの作製,それを利用したXAFS,XRDの個別の測定まで達成した.今後は,同時測定への展開を試みる.そのためには,計測をXAFSとXRDで同期するためのプログラムの作成など技術的部分をクリアしていく必要がある.そのような項目を年度前半にクリアする計画である.
経済危機と国際移民-アルゼンチン日系人のデカセギ戦略に関する研究

研究期間全体を通じて、予備調査28件、本調査337件の聞き取りを行った。研究期間終了ぎりぎりまでデータ収集をしたため、データの計量的な解析は今後の課題となるが、それに先立ち質的なデータをもとにいくつかの試論的な論考を刊行し、アルゼンチンからのデカセギの特質をめぐる21の仮説群を提示した。さらに、現時点で重要と思われる論点と暫定的な知見は以下のようにまとめられる。(1)これまでさほど重視されてこなかったが、日系世代による滞日経験の差は大きい。これは、日本語能力のような文化的要因のみによるのではなく、世代によりアルゼンチンでの職業が異なることにもよっている。全体に、二世や三世よりも一世のほうが、デカセギがもたらす便益は大きい。(2)事実上、家族内の誰でもデカセギできる条件が存在するため、家族内でとりうるデカセギ形態には多くのバリエーションがある。これを、デカセギのもたらすリスクとベネフィットの観点、および経路依存的に家族戦略が規定されるという観点から分析する必要がある。(3)アルゼンチン人の集住地域として、神奈川県の鶴見と湘南台、愛知県の碧南がある。人口規模が大きいブラジル人に比して、アルゼンチン人のコミュニティは小規模であり、アルゼンチンからのデカセギの全体像を描くような記述が可能である。鶴見、湘南台、碧南といった地区は、アルゼンチン人コミュニティの形成と変容に関していわば細密画を描く拠点となる。(4)日本での職業移動のあり方を決定するのは、学歴やアルゼンチンでの職歴よりも、日本語能力によるところが大きい。その意味で、2008年秋の米国金融危機以降に生じた日系人の大量解雇に必要な対策として、短期間の雇用機会創出よりもむしろ、日本語の読み書きも含めて日本語力を高め、職業移動を可能にすることであることが示唆される。本年度は、日本とアルゼンチンの双方で予備調査を行ったうえで、アルゼンチンでの本調査にも着手した。具体的には、2005年7月8月にかけて1ヵ月半のアルゼンチン予備調査を実施し、アルゼンチン日系社会の状況、2001年の経済危機が日系社会に及ぼした影響、デカセギの推移について旅行社、日系団体、デカセギ経験者を対象として16件の聞き取りを行った。さらに、アルゼンチンで発行されている『らぷらた報知』記事を20年分読み込み、デカセギに関連する記事を収集した。2005年12月2006年1月には、本調査に着手し、ブエノスアイレス、ポサダス、ロザリオ、コルドバで27件のインタビューを行った。こうした調査から得られた知見は以下の通りである。(1)80年代末のデカセギブーム以前から、一世を中心として日本との行き来は存在し、デカセギの原型といえるものもみられた。(2)ブーム期における一世のデカセギは、2年以下の短期がほとんどであり、それに加えて日本で継続的な就労先を得て今に至るまで日本就労を継続していることもある。一世の短期デカセギは、親族訪問や日本への旅行を兼ねたワーキングホリデー的なものが多い。(3)国内出稼ぎと同様に、1年のうち4分の3を日本で就労し、4分の1をアルゼンチンで過ごすような形態も一世では多い。(4)二世以下の場合、家族連れ以外は1年以内に帰国してまたデカセギを繰り返すか、そのままアルゼンチンに残る比率が高いと思われる。ただし、今年度は主に一世に聞き取りを行ったので、全体の状況は今後の調査をみないとわからない。こうした実証調査に加えて文献レビューを行い、またこれまで代表者らが行ってきた調査を本研究の枠組みから再解釈していくつか論文としてまとめた。本年度は、(1)海外調査、(2)国内調査、(3)文献サーベイと既存データの再分析を行った。

それぞれの概要と成果は以下の通りである。(1)海外調査:2006年78月、12月にアルゼンチン調査を行った。ブエノスアイレス市内のほか、近郊のラプラタ、エスコバール、パラグアイ近くのポサダスで約120件の聞き取りを実施した。対象者の主な職業は花卉栽培農家とクリーニング店であり、そこで得られた知見は以下の通りである。(1)農家の場合、JICAへの借金返済のためにデカセギに行く比率が高い。(2)クリーニング店の場合、店を妻に任せて夫が渡日する場合が多い。(3)一世に関していえば、(1)(2)とも斜陽産業であり、中間層からの転落の危機を食い止める点で、また帰国の機会となる点でデカセギのメリットは大きい。二世以下に関してはまだ調査が不十分であるが、世代ごとの相違というテーマが明らかとなった。(2)国内調査:2006年912月に関東在住のアルゼンチン出身者12名に聞き取りを行った。海外調査でも確認できたことだが、日本国内のアルゼンチン人人口が少ないことから、日本で知り合い結婚する場合、ブラジル人かペルー人、あるいは日本人が配偶者になることが多い。日本人と結婚する場合には定住が前提となるが、他の南米諸国出身者が配偶者の場合には将来の展望が一層不確定となる。(3)文献サーベイ:レビューしたのは(1)日本の移民・エスニシティ研究と(2)英語圏のトランスナショナリズムになる。南米一世は、(1)移住先での生活ばかりが注目されてきたが、日本とのつながりを保ち続けるという点で、(2)トランスナショナリズムによるアプローチの可能性を確認できた。本年度は、引き続きアルゼンチンと日本の双方で聞き取り調査を継続した。2007年79月に稲葉・樋口が、12月2008年1月には樋口がアルゼンチンで聞き取り調査を進めた。日本でも2007年10月から断続的に聞き取りを進め、今年度は新規で50名に対してインタビューを行った。こうした調査に関わる成果としては、大きく以下の2つの形で発表している。第一に、デカセギの軌跡に対して「家族」要因に着目することの重要性が明らかになった。そのため、聞き取りを行ったうちいくつかの特徴的な家族を選び出し、家族単位でのデカセギの軌跡を描き出すことで予備的な考察を行う論考を執筆した。そこから得られたのは、世帯再生産をめぐる要請がデカセギに関する行動を大きく規定するという暫定的な見通しである。デカセギの全体像は、調査データが揃ってから本格的に発表するが、家族については現時点で可能なものから事例報告を蓄積させていく予定である。第二に、アルゼンチン人との比較のため、日本で就労していたバングラデシュ・イラン人に対して行った調査データの再解釈を進めて論考を発表した。前者と後者には、正規滞在-非正規滞在、家族-単身といった相違が存在し、全体としてはアルゼンチン人の方が有利な状況にあるが、貯蓄や送金に関してはそうなっていない。非正規滞在者のほうが、むしろ昇給もあり帰国後に一定の資産形成を行えていることが明らかとなった。こうした相違は何によるのか、デカセギの帰趨にどう影響するのかを今後解明したい。
ハーフメタル性と高い相安定性を有する新規Мｎ基ホイスラー合金の探索

ハーフメタル性を有するMn基ホイスラー合金の相状態と磁気特性を調べた。Mn2VAl合金は組織制御と規則化熱処理を的確に行うことで、高い規則度を有するL21相が得られ、その場合に理論計算値と合致する磁化の値を有することが分かった。また、スピン波分散係数は約5.5 meV-(nm)2であり、単位胞あたり同程度の磁気モーメントを有するCo基ホイスラー合金の値と比べて2倍ほど大きく、磁気状態の熱的安定性が非常に高いことが分かった。なお、Mn2VAlは光電子分光測定のために単結晶も育成した。ほかに探索として6種のMn基ホイスラー合金を作製したが、Mn2VGa, Mn2CoGa合金でL21単相が得られた。Mnをベースとしたホイスラー合金においてハーフメタル的特異な電子状態を有し、キュリー温度が高いなどスピントロニクスデバイス素子としての磁気特性を兼ね備えた、強磁性材料の探索を目的として研究を行ってきた。初年度は、ハーフメタル型強磁性体であると理論より予測されているMn2VAl合金を作製し、相状態、ならびに結晶規則度と磁気特性との関連性について調べた。Mn2VAlの磁気特性は規則度と密接に関連し、規則度が低い場合に反強磁性を示し、L21型規則相の場合に強磁性を示すことが分かった。さらに、規則度だけではなく組織も熱処理により制御することで、理論計算値に近い磁化を有することが明らかになった。つまり、規則度と組織を適確に制御した場合に、ハーフメタル型電子状態を有していることが示唆される。最終年度は、Mn2VAl合金の磁気状態の熱的安定性を調べるためにスピン波分散係数の評価を行った。詳細な磁化測定の結果、Mn2VAl合金のスピン波分散係数は約5.5 mV-(nm)2であり、単位胞あたり同程度の磁気モーメントを有するCo基ホイスラー合金の場合に比べて2倍もの大きな値を示し、磁気状態の熱的安定性が非常に高いことが示された。さらに光電子分光測定に向けて単結晶の育成を試みた。また、Mn2VGa, Mn2CoGa, Mn2Ti(Al,Ga), Mn2Cr(Al,Ga)等の試料を作製して相状態を調べ、磁気特性等を調べた。Mn2VGa, Mn2CoGaはL21型規則構造を有し、理論計算に合致した磁化の値を有することが分かった。一方、Mn2TiAl, Mn2TiGaは理論計算ではハーフメタル型電子状態を有することが分かったものの、実験的にはL21型結晶構造の単相は得られず、他の結晶構造を有する別な相が熱的に安定であることが分かった。Mn2CrAl, Mn2CrGaは急冷試料の場合にbcc構造の単相が得られることが分かったが、熱的には不安定で相分離を起こすため、規則化したL21相を得ることが出来ないことが分かった。Mnをベースとしたホイスラー合金においてハーフメタル的電子状態を有し、スピントロニクスデバイス素子としての磁気特性も兼ね備え、さらに熱的安定性も高い強磁性材料の探索を目的として実験的研究を行っている。本年度は、理論的研究によってハーフメタル型電子状態を有することが予測されているMn2VAl合金の試料作製を行い、熱処理温度を変えることで結晶の規則度を制御し、それにより様々な磁気状態を示すことを明らかにした。Mn2VAl合金はアーク溶解法により試料作製を行った。一般的に、より均一性の高い試料が得られる高周波溶解も試みたが、V(バナジウム)の融点が高すぎて坩堝と反応してしまうため、アーク溶解法を選択した。試料の組成は電子プローブマイクロアナライザーを用いて同定した。得られたインゴットを用いて示差走査熱量測定を行い、規則ー不規則変態温度を調べたところ、L21相からB2相への規則ー不規則変態温度は1076 K, B2相からA2相への規則ー不規則変態温度は1098 Kであることが判明した。そこで、熱処理温度をそれぞれの相の存在領域となる1173, 1093および673 Kを選び、その温度より急冷して試料を得た。それぞれの試料において粉末X線回折測定を行ったところ、高い熱処理温度の順にA2, B2, L21相の規則度を有していることが分かった。それぞれの試料において5 Kにて磁化曲線の測定を行ったところ、A2相は反強磁性的様相を、B2相L21相は比較的飽和の早い強磁性的振る舞いを示すことが分かった。

特に、L21相試料の飽和磁化の値は理論計算によって報告されている値とほぼ等しく、予測されているようなハーフメタル的電子状態を有していることが示唆される。当初の予定では、1年目である平成24年度に数種類のMn基ホイスラー合金の試料を作製し、それぞれについて試料の相状態を確認し、そして次年度に磁気的性質に関する実験研究を行うことを予定していた。しかしながら、Mn2VAl合金の組成制御がやや困難であったため、まずは理論研究の報告が存在しているMn-V-Al合金系に研究を集中することとした。組成制御の方法が確立してからは、化学両論組成を中心に幅広い組成範囲で試料を作製し、規則ー不規則変態温度の組成依存性を調べ、Mn50V50-xAlxの大まかな状態図が得られた。この実験より得た規則-不規則変態温度の情報を基にA2, B2, L21相といった3種の規則度が異なる相を得ることが可能となった。磁化測定を行ったところ、磁気特性は規則度に対して非常に敏感であることが判明し、最も高い規則度を有するL21相において理論値とほぼ等しい飽和磁気モーメント1.9 μB/f.u.の値を持つことが分かった。このように、規則度をうまく制御した場合、Mn2VAl合金は理論予測どおりハーフメタル的な電子状態を有していると示唆される。平成24年度に得た、以上の研究成果は7月に台湾にて開催される磁気に関する国際会議(ISAMMA-2013)にて発表を行うことが決定している。また、会議のプロシーディングスは査読付きの論文誌IEEE Trans. Magn.に掲載される予定である。このように成果も順調に出つつあり、2年の期間で最終的には研究の目的が予定通り達成される見込みである。次年度はMn2VAlについてより詳細な磁気測定を引き続き行う。飽和磁気モーメントの測定結果より、ハーフメタル的な電子状態を有する可能性が期待されるため、電子状態を敏感に反映する磁気物性測定を中心に行うことを予定している。具体的には、飽和磁気モーメントの圧力依存性、スピン波分散係数の評価、強磁場磁化率等の測定である。これにより、Mn2VAlの電子状態に関して包括的な議論が可能となる。また、共同研究者に試料を提供することで、電子顕微鏡観察による組織観察を行い、磁化過程と組織との関連性を明らかにする。また、中性子回折測定の専門家とも共同研究を行い、各相における磁気配列を詳細に調べる予定である。そしてその後、平成24年度に遂行できなかったMn2VAl以外の合金系において同様な電子状態を有すると期待される合金の探索を進めていく予定である。次年度使用額は、今年度の研究を効率的に執行したことに伴い発生した未使用額であり、平成25年度請求額とあわせ、平成25年度の研究遂行に使用する予定である。具体的には、試料の原料となる元素、坩堝、石英管、液体ヘリウム等の消耗品に400,000円、情報収集や成果発表のための国内旅費に400,000円、国際会議への発表参加に500,000円、論文投稿料、英文校正等その他として200,000円を計上し、合計で1,500,000円執行することを予定している。当初は実験補助としての謝金を400,000円計上していたが、実際の研究費が減額となったため、計上はしないこととした。平成24年度も謝金を執行しなかったが、ほぼ予定通りの進捗状況であったので、実験補助を計上しなくとも目的通り研究が遂行できるものと考えられる。
分子設計の基礎と展開

本研究は平成元年度より三年度迄の三年間に亘って行った重点領域研究「分子設計の基礎と展開」の成果取纏めのため行われたものである。研究成果取纏めは次の三点につき行った。1.最終公開シンポジウムの開催:重点領域研究実施の三年間は各年度毎に2回づつの公開シンポジウムを開催し、全研究班員の成果発表とそれに関する討論を行ってきたが、今年度は最終の成果発表会として、各研究班より班長および班員1名を選び、総計12名による発表を下記のように行った、月日:平成4年11月30日(月)、12月1日(火)場所:東京都千代田区神田駿河台1-5、日本化学会館6階ホール。このシンポジウムには班員49名、評価班より長倉三郎教授、福井謙一教授の2名、また一般参加として大学関係20名、企業関係13名、計84名が出席し、2日間極めて活発な発表と討論が行われた。なお、評価班福井謙一教授より、3年間に亘る研究全般に亘って講評を頂いた。2.研究成果報告書の作成:これ迄各年度毎の全班員の研究成果は、和文2頁、英文1頁で毎年作成したが、今年度は3年間の成果を英文68頁に纏め、“Fundamentals and Evolution of Molecular Design"としてB5版456頁の報告書を作成し、班員並びに関係方面に配布した。3.論文リストの作成:重点領域研究補助金で達成された班員の研究論文の全リストを作り、前記成果報告書末尾に印刷添付した。班員相互の共同研究論文は重複してリストアップされている為、実数は若干少くなるが、A01(131編)、A02(216編)、AO3(165編),AO4(136編)、AO5(126編)、AO6(108編)の計882編が、内外の一流学術雑誌に発表された。
二階ベクトル場の幾何学的研究

ポアソン幾何学の主要な道具であるスカウテン括弧積を、他の概念で理解する試みがなされてきた。一般化された複素構造論(generalized complex structure theory)の観点からクリフォード代数の枠組みの中で、スカウテン括弧積が捉えられることを示した。なお、これまでポアソン幾何学の標準的な教科書であるLectures of on the geometry of Poissonmanifolds (I.Vaisman)にあるスカウテン括弧積の定義が三上等が採用するスカウテン括弧積と異なる理由を明確にした。一方、シンプレクティック2次元平面の形式的ハミルトンベクトル場のなすリー環の同変ゲルファント・カリーニン・フックスコホモロジー群に関し、D.Kotschick and S.Morita "The Gel'fand-Kalinin-Fuks class and characteristic classes of transversely symplectic foliations"の計算結果を確認すると共にウエイト18まで完全に決定した。その際、数式処理ソフトMaple用のプログラムを開発し数台のコンピュータを並列的に稼動し実効性を高めた。ポアソン幾何学の出発点であるポアソン構造は二階ベクトル場がスカウテン括弧積を用いて記述するポアソン条件[π, π]=0を満たすポアソンテンソルである。我々が関心を寄せている状況はポアソン条件[π, π]=0を課さない2階ベクトル場(2-vector field)の幾何学を研究することであり,概ポアソン化(almost Poissonization)と呼んでいる。πが住む空間は接ベクトル場の外積代数であり, Poisson条件を記述するスカウテン括弧積はそこでの2項演算である。外積代数はクリフォード代数の特別な場合(2次形式=0)でありクリフォード代数は外積代数の量子化とも言われている。一般化された複素構造(generalized complex geometry)のクリフォード代数は接束の外積代数と予接束の外積代数(微分形式の空間)を同時にかつ自然に取り込んでいる。そしてスカウテン括弧積はこの枠組みの中で外微分作用素との関係が明確に記述できる。この点から従来行ってきた三上・水谷のPoisson構造の1次閉微分形式による変形理論研究の見直しを行うとともに数式処理ソフトMapleに提供されているクリフォード代数計算パッケージ(Rafal Ablamowich, Tennessee Technical University, USAとBertfried Fauser, University Konstanz, Germany)の性能や備えている機能及び使用限界等を調べた。調査の中で判明したことであるが、彼らの利用しているRota-Stein Cliffordizationなる組み合わせ論的なオペレーションの定義は今後我々の研究・ソフト改良に役立つものと思われる。その一つが,シンプレクティック構造から決まるハミルトンベクトル場を扱う場合であり,シンプレクティック多様体として2次元ユークリッド空間に限ると対称性として,自然に特殊線形群SL(2,R)が考えられる。一方,シンプレクティック構造は、我々の研究対象である二階ベクトル場の特別な場合であり,ポアソン構造とポアソンコホモロジー群の(関係)の研究はほぼ未開の分野である。ポアソンコホモロジー群も,定義は明確なものの,計算には困難が伴うとの状況はGel'fand-Kalinin-Fuksコホモロジー群と同様である。従って,二階ベクトル場から決まるコホモロジー群の研究のために,2次元ユークリッド空間のSL(2,R)同変Gel'fand-Kalinin-Fuksコホモロジー群の研究を実施した。シンプレクティック構造は非退化な交代2次テンソル(2次形式)で外微分作用素で閉じている,すなわち,2次元ド・ラームコホモモロジー群の元の一つの代表です。非退化な場合にその逆行列もどきの2階ベクトル場piが対応し,外微分作用素で閉じているとの条件はスカウテン括弧積に関し,等方的(isotropic)[pi,pi]=0であることである。ボアソン幾何学は,この等方性を残し,退化性を許した幾何学である。この等方性をも仮定しない場合の研究が我々の主たる研究対象であり,その為にはスカウテン括弧積の数学的意味づけが大事であり,第2年度にはクリフォード代数の枠組みの中での,スカウテン括弧積の解釈と,Poisson幾何学で大きな影響力を持つIzu Vaismannの著書で採用しているスカウテン括弧積の由来を完全に捉えることが出来,2009年11月と2010年3月に発表した。然るに前半に関してはYvette Kosmann-Schwarzbachに国際会議での発表を先んじられた。その為,このテーマをベースにした論文化は現在棚上げ状態にある。

一方,2009年10月に発表されたD.Kotschick and S.Morita : "Tke Gel'fand-Kalinin-Fuks class and characteristic classes of transversely symplectic foliations"は,標準シンプレクティック構造を備えた2次元平面のゲルファント・フックス・コホモロジー群を同変との条件を課した上で,Sp(2,R)(=SL(2,R))の表現論を巧に駆使して研究しています。研究代表者は,スカウテン括弧積研究の際に蓄積した,数式処理ソフトMapleの数式処理プログラムの助けを借りて,ウエイトが更に高い場合,約9ヶ月と数台のコンピュータを並列で走らせ,ウエイト18までの同変ゲルファント・フックス・コホモロジー群を確定することに成功した。この仕事は2010年10月に東京大学玉原国際セミナーハウスで開催された,"Foliations and Group of diffeomorphisms 2010"にて発表し(90分英語),その論文化の作業を現在進めているところである。
内蔵痛除去を目的とした経胸的胸腔鏡下内蔵神経切断(除)術式の確立とその臨床応用

本研究では、動物実験と臨床研究を計画したが、臨床研究については期間内に本術式の適応症例が得られず実施できなかった。動物実験については、方法論的な問題から実験動物をブタからイヌに変更して実施した。系統的術式の確立に関しては、目的とした左側内蔵神経切断は、イヌを右側臥位とし、第8助間に胸腔鏡用トロッカーボ-トを作成、その前後にさらに2個のボ-トを置くことによって、下行大動脈に沿って走行する左側内蔵神経幹を容易に確認できた。横隔膜直上で同神経幹を剥離・露出後、約2cm長にわたり切除した。左肺を十分に拡張させた後、胸壁は一期的に閉鎖して手術を完了した。術式の非侵襲性および安全性の評価については、麻酔から完全覚醒後より飲水・摂食も手術前と同様に可能で、翌日からは行動全般にわたり手術前と全く同様であった。また、内蔵神経切断の全身循環動態に対する影響として、内蔵神経幹切断直後に軽度の動脈圧低下、脈拍数増加、心拍出量増加、等があったが、ほどなく切断前値に回復した。血液生化学および内分泌学的パラメータに関しては、麻酔、手術侵襲の影響が術後1日までわずかにみられた以外、術後一ケ月まで本術式に固有の異常をみなかった。手術一カ月後の剖検では、胸腔内および腹腔内諸臓器に異常をみとめなかった。今回の研究によって、胸腔鏡下内蔵神経切断術の系統的術式が確立され、また本術式の安全性および低侵襲性が示された。今後、本術式の臨床応用とその総合評価が必要になるものと考えられる。なお、本研究結果の一部は、第43回日本消化器外科学会総会(1994、2、24-25、東京)および第94回日本外科学会総会(1994、3、29-31、東京)において発表する。
メラトニンによる加齢性記憶障害改善の分子機構の解明

加齢性記憶障害はヒトを含む様々な動物で見られる現象である。代表者は、昆虫の中でも高い学習能力を持つフタホシコオロギ(以下コオロギ)において長期記憶だけに加齢性記憶障害がみられることを発見し、抗酸化物質であるメラトニンがその加齢性記憶障害を改善することを報告した。本研究の目的は、コオロギの長期記憶形成過程におけるメラトニンの作用機序およびメラトニンによる加齢性記憶障害改善の神経分子機構を明らかにすることである。本研究において、これまでに代表者はメラトニン脳内代謝産物のN-acetyl-5-methoxykynuramine (AMK)が、コオロギの長期記憶を誘導したり加齢性記憶障害を改善したりできることを見出した。さらに、コオロギの長期記憶形成能には暗期の方が明期よりもより高いという日内変化が存在し、それにはメラトニンやAMKが関与していることを明らかにした。本研究3年目において、まずコオロギの記憶形成能の日内変化が概日時計に支配されているかどうかを調べた。恒明条件下または恒暗条件下で飼育したコオロギに嗅覚条件付けを行い、訓練1日後の長期記憶のスコアを調べたところ、長期記憶形成能が概日時計に支配されている可能性が示唆された。次に、コオロギの加齢性記憶障害はメラトニンやAMK量の加齢に伴う低下によるものであるという仮説を立て、高速液体クロマトグラフ質量分析(LC-MS)を用いた定量実験によりその仮説を検証したところ、加齢コオロギは若齢コオロギに比べて頭部のAMK量が有意に低いことが分かった。コオロギの記憶形成能の日内変化が概日時計に支配されているかどうかを調べる実験では、恒明条件下または恒暗条件下で飼育したコオロギの長期記憶形成能を、6時間おきに時刻を追って調べた。その結果、いずれも記憶形成能の高さが変動し、そのピークの時刻が異なっていたことから、長期記憶形成能が概日時計に支配されている可能性が示唆された。次に、代表者の立てた「加齢性記憶障害はメラトニンやAMK量の加齢に伴う低下に起因する」という仮説の検証を行った。明期において、加齢コオロギ(成虫脱皮3週目)と若齢コオロギ(成虫脱皮1週目)の頭部のメラトニン量とAMK量をそれぞれLC-MSを用いて測定し比較したところ、メラトニン量は加齢コオロギと若齢コオロギとで有意な差が見られなかったのに対し、AMK量は加齢コオロギの方が有意に低いことが分かった。この結果は代表者の作業仮説をおおむね支持するものである。以上のことから、本年度の達成度を「(2)おおむね順調に進展している」とした。本研究最終年の本年度は「訓練回数依存的にメラトニンならびにAMKが脳内で放出されて長期記憶が形成される」という代表者の立てた作業仮説を検証するため、以下の実験をLCMSやリアルタイムPCR及び行動薬理学的手法を用いて遂行する。実験1)脳内のメラトニンレベルが訓練依存的に増加するかの検証実験:上記の作業仮説を検証するために、匂いと水の連合学習訓練の1回訓練、4回訓練を行い、その後の任意の時間に脳を取り出し、LCMSでメラトニン量を測定する。仮説が正しければ、LTMを形成する4回訓練では脳内のメラトニン量(またはAMK量)が、1回訓練と比べて多くなると予測される。実験2)加齢コオロギの高次学習に対するメラトニンの効果:代表者らはコオロギが状況依存的学習、二次条件付け、感覚的事前条件付け、阻止と隠蔽などの高次学習ができることを見出しているが、これら高次学習の加齢による影響は全く分かっていない。「高次学習」に対する加齢の影響を調べるために、加齢コオロギにこれらの高次学習を行い、LTMを含む学習と記憶の各相のスコアを若齢学習のそれと比較する。加齢コオロギにおいて記憶障害が見られた場合、メラトニンを経口または血中投与した加齢コオロギでも同様の訓練を行い、連合学習と同様にAMIが予防・改善されるのかどうかを調べる。加齢性記憶障害(Age-related Memory Impairment: AMI)は様々な動物で見られる現象で、これまでにいくつかの物質がAMIを改善するという報告がある。代表者は、昆虫の中でも高い学習能力と短い寿命を持つフタホシコオロギ(以下コオロギ)において、平均寿命を超えた加齢コオロギでは長期記憶の形成だけにAMIが観察され、抗酸化物質であるメラトニンがそのAMIを改善することを発見している。ただしその作用機序は全く分かっていない。本研究の目的は、行動薬理、LCMSによる質量分析を用いて、コオロギの長期記憶形成過程におけるメラトニンの作用機序およびメラトニンによるAMI改善の神経分子機構を明らかにすることである。先行研究からメラトニンが長期記憶の形成機構に直接働いていることが示唆されている。本研究では若齢コオロギを用いて、メラトニンと長期記憶形成で重要な働きをすることが分かっているNO-cGMPシグナル伝達経路との関係を調べ、さらに長期記憶形成過程におけるメラトニンの下流の分子の探索を行った。まず、代表者はメラトニンとNO-cGMP系阻害剤との共投与実験を行い、メラトニンがNO-cGMP系の下流で作用していることが分かった。次にメラトニンの脳内代謝産物であるAFMK, AMKに注目して行動薬理実験を行ったところ、いずれも長期記憶の誘導効果が見られた。

一方、肝臓における代謝産物の6-ハイドロキシメラトニンには長期記憶の誘導効果が見られなかった。さらにこれらの薬物の投与濃度を変えた実験を行ったところ、AFMKとAMKはそれぞれメラトニンの50分の1、125分の1の低濃度でも長期記憶を誘導できることが分かった。メラトニンはIDOという酵素によりAFMKに代謝されるが、このIDOの阻害剤とメラトニン代謝産物との共投与実験から、長期記憶の形成にはメラトニンがAMKに代謝されることが重要であることが分かった。初年度は研究実施計画の実験1「メラトニンを中心とした長期記憶形成の分子機構の解明」を行動薬理学的手法を用いて遂行した。実験1-1「長期記憶形成における既知のシグナル伝達経路とメラトニンの関係」では、メラトニンとNO-cGMP系阻害剤との共投与の後に1回の訓練を行い、長期記憶が誘導できるかどうかを調べた。メラトニンとNO合成酵素(NOS)の阻害剤の共投与では長期記憶が誘導できたことから、メラトニンがNO-cGMP系の下流で作用していることが示唆された。実験2-1「長期記憶形成機構においてメラトニンの下流で働く分子の同定」ではメラトニンの代謝産物に注目して行動薬理実験を行った。メラトニンは脳内ではIDOという酵素によりAFMK, AMKに代謝され、肝臓では6-ハイドロキシメラトニンに代謝される。これらの代謝産物を投与した後に1回の訓練を行い長期記憶が誘導できるかどうかを調べたところ、AFMKとAMKでは長期記憶誘導効果が見られた。さらにこれらの投与濃度を変えた実験を行ったところ、AFMKとAMKはそれぞれメラトニンの50分の1、125分の1の濃度でも長期記憶を誘導できることが分かった。またIDO阻害剤(l-MT)とメラトニン代謝産物との共投与実験を行ったところ、メラトニンとl-MT投与群では長期記憶が誘導できず、AFMKとl-MT投与群、AMKとl-MT投与群では長期記憶が誘導できた。すなわち長期記憶の形成にはメラトニンがAFMK, AMKに代謝されることが重要であることが示唆された。メラトニン脳内代謝産物のAMKが長期記憶の形成に関わるという報告は全ての動物種において初めての報告である。以上のことから、本年度の達成度を「(2)おおむね順調に進展している」とした。加齢性記憶障害はヒトを含む様々な動物で見られる現象である。代表者は、昆虫の中でも高い学習能力を持つフタホシコオロギ(以下コオロギ)において長期記憶だけに加齢性記憶障害がみられることを発見し、抗酸化物質であるメラトニンがその加齢性記憶障害を改善することを報告した。ただしその作用機序は全く分かっていない。本研究の目的は、行動薬理、LCMSによる質量分析を用いて、コオロギの長期記憶形成過程におけるメラトニンの作用機序およびメラトニンによる加齢性記憶障害改善の神経分子機構を明らかにすることである。本研究の初年度の研究により、これまで機能が全く分かっていなかったメラトニン脳内代謝産物のN-acetyl-5-methoxykynuramine (AMK)が、メラトニンよりも低濃度で加齢コオロギの加齢性記憶障害を改善したり、若齢コオロギの長期記憶を誘導したりできることが分かった。様々な動物においてメラトニンは生体リズムの調節にかかわることが知られているが、コオロギの日内リズムにおけるメラトニンやAMKの働きについては全く分かっていない。そこで本研究2年目において、コオロギの長期記憶形成能や内在性メラトニン、AMKが日内リズムにどのような影響をうけるかを調べた。
マウスを用いた新規軸糸構成タンパク質Rib72の機能解析

真核生物の鞭毛・繊毛軸糸の基本構造は、進化的によく保存されている。軸糸構造の保持に重要と考えられるRib72は、周辺微小管同士をつなぎとめている分子組成が不明なネキシンリンクと関連をもっているのではないかと推測されている。またこの蛋白質は周辺微小管内部の安定な構造に存在していることから周辺微小管の構築にも重要であると考えられる。本研究ではマウスのRib72ホモログと相互作用する蛋白質を同定すると同時に、運動性の鞭毛・繊毛を持つ真核生物によく保存され、DM10と呼ばれるドメインをRib72以外で唯一持つNDK7の研究を行うことによりRib72の機能に迫ろうとした。昨年度までにRib72結合蛋白質候補としてPACRGというトリパノソーマでネキシンリンクとの関連が示唆されている蛋白質を同定し、この蛋白質が隣り合う周辺微小管の間に局在することを示していた。本年度はまず、可溶化した軸糸蛋白質に対するPACRG抗体を用いた免疫沈降法によって、Rib72が共沈することを示した。また、バキュロウイルスで発現させたPACRGを用いた研究により、このタンパク質がtubulin dimerや微小管と強く結合し、微小管を束化する性質があることを明らかにした。さらに、マウスおよびクラミドモナスNDK7を認識する特異的抗体を作製し、局在・発現解析を行った結果、この蛋白質が運動性の軸糸を持つ組織に強く発現していることやクラミドモナス及びマウス精子の軸糸全長に存在することがわかった。ところが驚くべきことに気管では大量に発現しているにもかかわらず、繊毛ではなく細胞体に局在していた。また、この蛋白質が微小管と直接相互作用することも明らかにした。本研究ではNDK7とRib72との関係は示されていないが、さらにこの研究をもとに機能解析を進めることにより、Rib72の機能に関するヒントが得られることが期待される。9本の周辺微小管と2本の中心対微小管からなる真核生物の鞭毛・繊毛軸糸の基本構造は、進化的によく保存されている。軸糸構造の保持に重要と考えられるRib72は、周辺微小管同士をつなぎとめている分子組成が不明な構造体ネキシンリンクと関連をもっているのではないかと推測されている。またこの蛋白質はプロトフィラメントリボンと呼ばれる周辺微小管内部の安定な構造に存在していることから周辺微小管の構築にも重要であると考えられる。本研究ではマウスのRib72ホモログと相互作用する蛋白質を同定し、Rib72の機能解析を行うことを試みた。Rib72結合蛋白質を網羅的に探索するために酵母ツーハイブリッド法によるスクリーニングを行ったが、現在のところ、再現性のある結果を得ることはできていない。そこで、クラミドモナスの蛋白質で、蛋白質そのものを使って相互作用を検出する研究を行い、Pacrgというトリパノソーマでネキシンリンクとの関連が示唆されている蛋白質のホモログと、EF-handを2つもつ新規蛋白質(EFp39と命名)を同定した。これらの蛋白質とRib72との結合は、軸糸の化学架橋実験によっても検出された。これらの蛋白質を特異的に認識する抗体を作成したのち、間接蛍光抗体法によって局在を調べた結果、Pacrg、EFp39ともに軸糸と鞭毛基部体に密に存在することがわかった。また、免疫電子顕微鏡観察により、Pacrgはネキシンリンクの周辺微小管への付け根付近に局在することがわかった。このようなPacrgとEFp39の局在はRib72の局在とよく似ている。さらに、塩による軸糸蛋白質の抽出実験によって、PacrgとEFp39はプロトフィラメントリボン構成蛋白質ではなく、この構造に結合する構造であることがわかった。今後はこれらの蛋白質とRib72の結合をさらに検討するとともに、機能を明らかにすることが課題である。

さらに、マウスおよびクラミドモナスNDK7を認識する特異的抗体を作製し、局在・発現解析を行った結果、この蛋白質が運動性の軸糸を持つ組織に強く発現していることやクラミドモナス及びマウス精子の軸糸全長に存在することがわかった。ところが驚くべきことに気管では大量に発現しているにもかかわらず、繊毛ではなく細胞体に局在していた。また、この蛋白質が微小管と直接相互作用することも明らかにした。本研究ではNDK7とRib72との関係は示されていないが、さらにこの研究をもとに機能解析を進めることにより、Rib72の機能に関するヒントが得られることが期待される。
ニューラルネットワーク連想メモリの追加学習に関する研究

連想メモリを含む多くのニューラルネットワークは、情報をニューロン間の重みに分散して記憶するため、一旦学習が終了した後に新規な情報のみを記憶させようとすると、それまでに記憶した情報に破局的な忘却をもたらす。すなわち、追加学習が極めて因難であるという問題がある。本研究では、追加学習を可能とする連想メモリの構築を目的としている。昨年度までの研究では、入力層からマップ層への重みの学習に改良を加えた、連想メモリとして動作可能な自己組織化特徴マップに、シナプス硬直条件およびシナプス半硬直条件を導入することで、追加学習が可能な連想メモリの構築を行った。しかし、本モデルでは入力データ間の類似関係をマップ上に保存しにくいことが明らかになっている。開発した連想メモリは、新規な情報によって過去の記憶が破壊されることがないため、長期記憶のモデルとみなすことができる。今年度の研究では、これに短期記憶に相当する小容量のバッファを付加し、そこに蓄えたデータを用いてマップの再構築を行う方法を開発した。具体的には、新規な情報と類似した既記憶情報をネットワークの重みから取り出してバッファに一時的に格納し、新規情報とともに学習を行う。これにより、マップの小領域に入力データの類似関係が精度良く写像される。これを新規な情報が与えられる度に繰り返すことにより、マップ全体が入力データの類似関係を反映することができる。さらに、本モデルで1対多や多対多の連想が扱えることを確認するとともに、マップ上のニューロンの内部状態が過去の発火履歴を含むようにニューロンモデルを変更し、時系列情報を取り扱えるようにモデルに改良を加えた。すなわち、追加学習が極めて困難である。本研究では、入力層からマップ層への重みの学習に改良を加えた、連想メモリとして動作可能な自己組織化特徴マップに、シナプス硬直条件およびシナプス半硬直条件を導入することで、追加学習が可能な連想メモリを構築した。従来の連想メモリでは、パターンの次元に合わせてニューロンを用意するため、必然的に記憶容量は学習に用いるパターンの次元によって制限されてしまう。これに対し本モデルは、特徴マップ上のニューロンの重みで記憶を行なうため、マップ上のニューロンを大きくすることで極めて大きい記憶容量が得られることがこれまでの研究で明らかになっている。また、計算機シミュレーションの結果から、従来の連想メモリに比べ、優れた耐雑音性を有していることも明らかになっている。本モデルは以上のような特徴から長期記憶のモデルとみなすことができる。一方、短期記憶の有力なモデルとしては、記憶容量は小さいが学習を高速に行うことのできる従来の相互結合型連想メモリが挙げられる。本研究では、短期・長期両方を統合した連想メモリの構築を目指し、相互結合型連想メモリの連想能力の改善に関する研究も行った。具体的には、相互結合型の連想メモリの学習を幾何学的に再検討することで、従来法に比べ記憶パターンの引き込み領域を大きくすることのできる学習法の開発を行い、曖昧連想の能力を大幅に改善することに成功した。
農耕地における「里帰り」外来雑草と在来雑草の雑種形成に関する雑草学的研究

外来雑草のうち、ある地域に分布していた雑草が他の地域に侵入し、長い年月を経て再び原産地に侵入した場合、同種の在来系統と外部形態が同じであるため識別困難である。本研究では、エノコログサ属とメヒシバ属雑草について、在来系統と「里帰り」系統を識別可能なSSRマーカーを開発することを試みた。エノコログサ属雑草に関しては有効なマーカーを開発できなかったが、メヒシバ属雑草についてはiPBSマーカーによって国内産メヒシバと海外産メヒシバを識別できる可能性が示された。外来雑草の農耕地への侵入は、作物生産に大きな負の影響を与えている。外来雑草のうち、ある地域に分布していた雑草が別の地域に侵入し、長い年月を経て、再び原産地に侵入する「里帰り」外来雑草は、同種の在来系統と外部形態が同じであるため識別が困難である。また、大型である場合もあり、在来系統と比較してより競争的である。さらに、在来系統と「里帰り」系統との間で雑種が形成されている可能性もある。このため、従来よりも防除が困難なケースが報告されている。本年度は、「里帰り」系統の生育状況と在来系統との雑種形成の有無を明らかにするために、在来系統と「里帰り」系統を識別することが可能なマイクロサテライト(SSR)マーカーの開発を目的とし、メヒシバ属及びエノコログサ属雑草にターゲットを絞り、まず、宮城県、兵庫県、香川県及び福岡県の穀物及び飼料輸入港とその周辺でメヒシバ属及びエノコログサ属雑草を収集した。また、輸入港から遠く離れ、牛糞由来堆肥を使用していない山間部の畑地からもメヒシバ属及びエノコログサ属雑草を収集した。このうちの50系統の葉から、全DNAを抽出し、塩基配列を決定し、SSR領域を増幅させるプライマーを設計し、いくつかのSSRマーカーを開発した。これらから在来系統と「里帰り」系統を識別することが可能なSSRマーカーを選抜し、「里帰り」系統の分布状況を明らかにする予定である。さらに、収集してきたメヒシバ属及びエノコログサ属雑草のうち、それぞれ15系統について袋かけ処理を行った。すべての個体が種子を形成し、これらは自家和合で自殖率が高いことが推定された。また、輸入港から遠く離れ、牛糞由来堆肥を使用していない長野県及び京都府の山間部の畑地からもメヒシバ属及びエノコログサ属雑草を収集した。輸入港周辺で採集した個体のうち、メヒシバと同属のDigitaria sanguinalisと推定される個体があった。しかし、在来系統と「里帰り」系統を明確に識別することが可能なSSRマーカーを選抜することができなかった。現在、さらなるマーカーを開発中である。収集してきたメヒシバ属及びエノコログサ属雑草のうち、前年度に袋かけ処理ができなかったそれぞれ20系統について袋かけ処理を行い、自殖系統を作出した。昨年度まで2年間にわたり自殖を繰り返した宮城県、兵庫県、香川県、福岡県の穀物、飼料輸入港とその周辺および輸入港から遠く離れ、牛糞由来堆肥を使用していない長野県と京都府の山間部の畑地で採集したエノコログサおよびアキノエノコログサについて、近縁のアワで開発されたマイクロサテライト(SSR)マーカーを利用して、在来系統と「里帰り」系統を明確に識別することが可能なSSRマーカーを選抜することを試みた。一部識別可能なマーカーを見出すことが出来たが、まだ不十分であった。エノコログサ属と同様に収集し、自殖したメヒシバについては、いくつかのSSRマーカーを開発したが、在来系統と「里帰り」系統を明確に識別することが可能なSSRマーカーを選抜することができなかった。

iPBSマーカーによる解析では、国内産系統と海外産系統を識別できる可能性が示された。輸入港周辺で採集したメヒシバ属のうち、メヒシバと同属のDigitaria sanguinalisと推定される個体があり、これらが、在来のメヒシバと頴果の形状で識別可能であることを確認した。外来雑草のうち、ある地域に分布していた雑草が他の地域に侵入し、長い年月を経て再び原産地に侵入した場合、同種の在来系統と外部形態が同じであるため識別困難である。本研究では、エノコログサ属とメヒシバ属雑草について、在来系統と「里帰り」系統を識別可能なSSRマーカーを開発することを試みた。エノコログサ属雑草に関しては有効なマーカーを開発できなかったが、メヒシバ属雑草についてはiPBSマーカーによって国内産メヒシバと海外産メヒシバを識別できる可能性が示された。国内4か所の穀物及び飼料輸入港とその周辺でメヒシバ属及びエノコログサ属雑草を収集することができ、SSRマーカーを開発することができた。しかし、在来系統と「里帰り」系統を明確に識別することが可能なSSRマーカーを選抜することができず、この点で当初計画よりやや遅れている。雑草生態学前年度までに自殖させた系統を用い、開発したSSRマーカーからメヒシバ属及びエノコログサ属雑草の在来系統と「里帰り」系統を明確に識別することが可能なSSRマーカーを選抜し、「里帰り」系統の分布状況を明らかにするとともに、両者の雑種形成の有無を確認する。さらに、在来系統と「里帰り」系統の適応度を比較する。ほぼ当初計画通り進行している。研究分担者が所属する研究室は、教員2名体制で運営されていた。しかし、1名の教員が交通事故にあったため、研究室の教員が研究分担者1名だけとなり、研究分担者の負担が大幅に増加した。そのため、供試材料の栽培と系統維持、DNA抽出用のサンプリングまでは遂行できたが、経費を支出予定であったその後の分子遺伝学的な解析ができず、当初予定した実験が計画通り進まなかった。開発したSSRマーカーから、メヒシバ属及びエノコログサ属雑草の在来系統と「里帰り」系統を識別することが可能なSSRマーカーを選抜し、「里帰り」系統の分布状況を明らかにするとともに、雑種形成の有無を確認する。研究分担者が所属する研究室の体制が、教員2名体制に戻ることが決定し、研究実施に支障が生じない体制となる。昨年度、遂行できなかった分子遺伝学的解析用のサンプリングはすでに終えているため、昨年度実施予定の分子遺伝学的解析を含め、当初予定の研究を計画通り実施する。当初研究計画どおりSSRマーカーの開発がほぼ順調に進行し、残額を次年度分と合わせて使用すればより効率的に研究が進むと判断した。開発したSSRマーカーによる外来系統と在来系統の解析に使用する分子生物学用試薬の購入に、次年度請求分と合わせて使用し、より効率的に研究を推進する。
視蓋吻尾軸決定の分子機構

発生生物学の分野で現在最もホットな話題は遺伝子による生物のかたち作りの問題だと思われれる.私達はホメオボックス遺伝子engrailed(en)に注目し,ニワトリ中脳での発現と神経回路形成の関係を追究してきている.視蓋は視神経の投射を受ける視覚中枢であるが,的確な神経回路形成のためには視蓋の軸に沿って極性が存在していることが重要であると考えられる.enは発生初期に視蓋原基の尾側部で強く,吻側部で弱いという勾配をもって発現されており,enが視蓋の吻尾軸の決定に重要な役割を果たしているのではないかと考えられる.そこで,enを視蓋全体で強制発現させ,その後の視蓋の吻尾軸がどの様に変化するかを追究したいと思い,本年度はenの強制発現のシステムを確立した.ラウスサルコーマウイルスに由来する強制発現ベクターをHughes博士より譲り受け,それにen-2のcDNAを組み込んだこのレトロウイルスは自己増殖可能なウイルスである.このウイルスを,ウイルスフリー胚の培養線維芽細胞で増殖させ,孵卵22:5日のウイルスフリー胚の中脳付近の神経管中に注入し,感染させた.その後,En-2蛋白を認識するモノクローナル抗体4D9を用いて免疫染色を行い発現を検出した.このような方法で注入部付近の神経管の細胞に高頻度にenを発現させることができた.次に,ウイルスフリー胚に感染させ,その視蓋原基をウイルス抵抗性胚に移植したところ,移植した視蓋原基でのみenの強制発現がみられた.このように目的とする部域での限局した発現のシステムが確立されたので,現在このような視蓋への投射パターンの解析を行っている.発生生物学の分野で現在最もホットな話題は遺伝子による生物のかたち作りの問題だと思われれる.私達はホメオボックス遺伝子engrailed(en)に注目し,ニワトリ中脳での発現と神経回路形成の関係を追究してきている.視蓋は視神経の投射を受ける視覚中枢であるが,的確な神経回路形成のためには視蓋の軸に沿って極性が存在していることが重要であると考えられる.enは発生初期に視蓋原基の尾側部で強く,吻側部で弱いという勾配をもって発現されており,enが視蓋の吻尾軸の決定に重要な役割を果たしているのではないかと考えられる.そこで,enを視蓋全体で強制発現させ,その後の視蓋の吻尾軸がどの様に変化するかを追究したいと思い,本年度はenの強制発現のシステムを確立した.ラウスサルコーマウイルスに由来する強制発現ベクターをHughes博士より譲り受け,それにen-2のcDNAを組み込んだこのレトロウイルスは自己増殖可能なウイルスである.このウイルスを,ウイルスフリー胚の培養線維芽細胞で増殖させ,孵卵22:5日のウイルスフリー胚の中脳付近の神経管中に注入し,感染させた.その後,En-2蛋白を認識するモノクローナル抗体4D9を用いて免疫染色を行い発現を検出した.このような方法で注入部付近の神経管の細胞に高頻度にenを発現させることができた.次に,ウイルスフリー胚に感染させ,その視蓋原基をウイルス抵抗性胚に移植したところ,移植した視蓋原基でのみenの強制発現がみられた.このように目的とする部域での限局した発現のシステムが確立されたので,現在このような視蓋への投射パターンの解析を行っている.