hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
X染色体不活性化におけるXist RNAを介した染色体構造変換と遺伝子発現制御

X染色体不活性化に必須の役割を果たすnon-coding RNAであるXist RNAの機能を解明する目的で、Xist RNAと相互作用する因子の同定を目的として研究を進めた。本来胚発生初期に起こるX染色体不活性化をマウス雌ES細胞を用いて、in vitroで再現することができる。マウス雌ES細胞の一方のX染色体のXist遺伝子内にファージ由来RNA結合タンパク質であるMS2タンパク質の結合サイトを遺伝子ターゲティングにより導入した細胞株を既に樹立していた。本年度、MS2タンパク質にFLAG-Strepタグを融合したタンパク質を大腸菌内で発現させ、融合タンパク質の精製を試みた。FLAG抗体ビーズによる精製は可能であったが、Strepタグによる精製は回収効率が著しく低かった。FLAG同様効率よく精製可能であったHAタグを融合したタンパク質を大腸菌内で発現させ、精製した。精製タンパクはMS2結合配列を特異的に認識することが確認できたので、精製タンパク質を抗FLAG抗体カラムに結合させ、Xist RNA精製用のカラムを作製した。一方、Xist RNAが高発現し始める時期を特定するために、RNA FISHによる観察を行った。分化誘導後5-6日で半数以上の細胞でXist RNAの高発現が観察された。これ以降、Xist RNAを高発現する細胞の割合は更に増えるが、それに伴いヘテロクロマチン化の形成が進みXist RNAを含むタンパク質複合体の抽出が困難になる。ES細胞からの核抽出液またはDnaseによりクロマチンを可溶化したクロマチン分画を用いて精製を進めた。Xist RNAがヘテロクロマチン分画にあることもあり、現在までに質量分析に充分量のRNA-タンパク質複合体を精製できていない。しかし、別の方法によるアプローチでは一定の成果をあげている。マクロH2A(mH2A)は、不活型X染色体に局在するヒストンH2Aバリアントであるが、このmH2Aがモノユビキチン化修飾を受けると、さらにその修飾部位の同定に成功した。mH2A及びmH2Aのモノユビキチン化修飾が、X染色体不活性化の中でどのような役割を果たすか興味深い。
ヤムイモにおける窒素固定細菌の　共生機序の解明と栽培への利用

ヤムイモはヤマノイモ属植物の総称であり、日本でも鹿児島以南で栽培されている東南アジア原産のダイジョや、世界の生産量の9割以上を占める西アフリカで最も多く生産されている種であるホワイトヤムなどがある。無施肥でも塊茎収量を得られるダイジョ品種の植物体窒素のうち4割が大気中窒素由来であると推察され、茎と根から窒素固定活性を持つ細菌を分離した。異なるヤムイモの種でも微生物の窒素固定の関与により生育や塊茎収量を維持する系統の存在が考えられた。ナイジェリア産ホワイトヤムの窒素吸収特性と窒素固定能の検討、分子生物学的手法を用いたヤムイモ共生細菌叢の解明、窒素固定細菌による生育への関与に焦点を当て実験を行う。
矯正的歯の移動における骨基質蛋白遺伝子のin situハイブリダイゼーション

不正咬合の治療に歯の移動を必要とする歯科矯正の分野では,歯の移動にともなう歯槽骨の改造機転,歯根吸収の機序の解明は重要である.一方近年,in situハイブリダイゼイション法が単一の細胞レベルで遺伝子発現を検討するための強力な手段となってきた.これは種々の異なる細胞が混在する組織の中で目的とする遺伝子がどの種類のどの時期の細胞で発現されているか局在できる.そこで,本研究では,矯正的歯の移動時の歯槽骨における骨基質蛋白遺伝子のin situハイブリダイゼイションを行った.矯正的歯の移動時の歯周組織の骨基質蛋白遺伝子のin situハイブリダイゼーション-7週齢Wistar系ラットの上顎第一臼歯と第二臼歯の歯間部に矯正用ゴムを挿入し,実験的歯の移動をおこなった.反対側は対照とした.歯の移動0,1,3,5,7日目にラットを屠殺し上顎骨を切り出し,4%パラホルムアルデヒド-PBSで固定し,10%EDTA-PBSで脱灰後,脱水し,パラフィンに包埋した.試料を5μmに薄切し,パラフィン除去後,前処置を施し,脱水後ハイブリダイゼイションを行った.プローブは,骨基質蛋白遺伝子としてbone Gla protein,(Osteocalcin),osteonectin,matrixGla protein,osteopontin(2ar)のcDNAを用いてこれらのDIG RNAプローブを作成した.ハイブリダイゼイション後,抗体反応,発色反応をモイスチャーチャンバーの中で行った.その後,封入し,組織顕微鏡により歯の移動に伴う圧迫側と牽引側の皮質骨,歯槽中隔の海綿骨,象牙質およびセメント質の歯根吸収像を観察し,osteocalcin,osteonectin,osteopontin等の骨基質蛋白遺伝子発現の細胞局在を明らかにした.特にosteonectin遺伝子の発現については歯根膜の非特異的なシグナル発現を生じないハイブリダイゼイション条件を見いだすことに努力した.このように歯の移動における,これら遺伝子発現の経時的変動を検討し,歯の移動,歯根吸収のメカニズムを分子レベルで解明するとともに,骨組織における骨基質蛋白質の役割を明確にできた.これらの知見をJ Histochem Cytochemに投稿し印刷中である.さらにJ Dent Res,J Bone Min Resに投稿準備中である.不正咬合の治療に歯の移動を必要とする歯科矯正の分野では,歯の移動にともなう歯槽骨の改造機転,歯根吸収の機序の解明は重要である.一方近年,in situハイブリダイゼイション法が単一の細胞レベルで遺伝子発現を検討するための強力な手段となってきた.これは種々の異なる細胞が混在する組織の中で目的とする遺伝子がどの種類のどの時期の細胞で発現されているか局在できる.そこで,本研究では,矯正的歯の移動時の歯槽骨における骨基質蛋白遺伝子のin situハイブリダイゼイションを行った.矯正的歯の移動時の歯周組織の骨基質蛋白遺伝子のin situハイブリダイゼーション-7週齢Wistar系ラットの上顎第一臼歯と第二臼歯の歯間部に矯正用ゴムを挿入し,実験的歯の移動をおこなった.反対側は対照とした.歯の移動0,1,3,5,7日目にラットを屠殺し上顎骨を切り出し,4%パラホルムアルデヒド-PBSで固定し,10%EDTA-PBSで脱灰後,脱水し,パラフィンに包埋した.試料を5μmに薄切し,パラフィン除去後,前処置を施し,脱水後ハイブリダイゼイションを行った.プローブは,骨基質蛋白遺伝子としてbone Gla protein,(Osteocalcin),osteonectin,matrixGla protein,osteopontin(2ar)のcDNAを用いてこれらのDIG RNAプローブを作成した.ハイブリダイゼイション後,抗体反応,発色反応をモイスチャーチャンバーの中で行った.その後,封入し,組織顕微鏡により歯の移動に伴う圧迫側と牽引側の皮質骨,歯槽中隔の海綿骨,象牙質およびセメント質の歯根吸収像を観察し,osteocalcin,osteonectin,osteopontin等の骨基質蛋白遺伝子発現の細胞局在を明らかにした.特にosteonectin遺伝子の発現については歯根膜の非特異的なシグナル発現を生じないハイブリダイゼイション条件を見いだすことに努力した.このように歯の移動における,これら遺伝子発現の経時的変動を検討し,歯の移動,歯根吸収のメカニズムを分子レベルで解明するとともに,骨組織における骨基質蛋白質の役割を明確にできた.これらの知見をJ Histochem Cytochemに投稿し印刷中である.さらにJ Dent Res,J Bone Min Resに投稿準備中である.
地域コミュニティの日常に出発し日常に還る倫理（エートス）の研究

本プロジェクトは、エートスの探究という倫理学の原義に戻り、地域コミュニティで日常的に共有されているエートスの現状把握から出発し、そのエートスを倫理的に善い方向へと組み換えていくことを目指した。以上の目的遂行のために「理論的研究」「実践活動」「調査研究」の三つの方法でアプローチを試みた。理論的研究では、低線量被曝がエートスを変容させてしまう問題を主に扱い、実践活動としては地域運営学校で生命倫理ワークショップを開いた。そして調査研究では、エートスの地域差を考察するために、2015年3月に都市部と地方部において2つの調査を実施した。1つは児童を対象とし、もう1つは地域住民を対象としたものである。地域コミュニティの日常に現れるエートスを次のような形で取り上げた。山本は、昨年に引き続き世田谷区T小学校で「いのちを考える」と題した倫理ワークショップ(2012年8月23日)を開催した。また、「日常のありか放射性廃棄物と脳死への倫理的応答」と題した論文を発表し、日常から乖離した判断の問題性を論じた。さらに、東北哲学会第62回大会(2012年10月20日、東北大学)のシンポジウム「ポスト3.11の哲学・倫理学的課題」では「日常と疑似形而上学」と題した研究発表を行い、科学技術が疑似形而上学化していることを指摘した。そのシンポジウムの他のシンポジストは小野原雅夫(福島大学)、竹之内裕文(静岡大学)である。地域運営学校では「学校運営委員会だより」などが発行されており、そこには目標とする「コミュニティ・スクール」像が示されている。しかしながら、それらは短い文書であることが多く、それだけでは学校の状況や活動を正しく評価することは難しい。そこで井上は、T小学校の関係者に協力を求め、彼らが何を思い、どんな活動をしてきたのかについてのヒアリングを行い、「学校運営委員会だより」の「背景」を検討・考察した。ヒアリングは来年度も継続し、その成果は紀要などに報告する予定である。稲葉は、昨年に引き続き、キリスト教教育におけるコミュニティに関する研究を行った。西洋では伝統的に共同体のエートス形成の中心はキリスト教共同体である。3・11東日本大震災以降、原発被害で自由な外出の出来ない福島のカトリック教会の子ども達を、同じようにかつて震災にあった神戸のカトリック教会に連れて行き、外でそれぞれの子ども達を交流させることで神戸と福島の子ども達のエートスにどのような変化が起こるのかを調査した(調査は現在進行中。来年度、報告を論文として白百合女子大学キリスト教文化研究所紀要に掲載予定)。地域コミュニティの日常を倫理によって変容させる試みとして、山本は2013年度も引き続き世田谷区T小学校で「いのちを考える」と題した倫理ワークショップを開催した(2013年8月22日)。2009年の臓器移植法の改正により15歳未満のこどもの脳死臓器移植も可能になったが、初等教育でそのことが取り上げられる機会はほとんどない。このワークショップでは、小学生(高学年)に少しでも脳死臓器移植について知ってもらおうという意図のもと、3年連続で行っている。また2014年2月24日には同じT小学校の全6年生を対象にして「不思議を見つける」というタイトルで哲学の授業をし、言葉の不思議、私の不思議、世界の不思議、そして時間の不思議について話をした。コミュニティ・スクールに代表される「学校と地域が連携する活動」は、地域のエートスを変容させる可能性があるが、それが何を契機にして、どのように起こるかについてはまだよくわかっていない。井上は、T小学校の「コミュニティ・スクールとしての4年間」について、学校運営協議会委員(2名)と校長に聞き取り調査を行い、「学校運営協議会が学校にどんな変化をもたらすのか」を考察し、紀要論文にまとめた。他方で、今日、全国で学校と地域の連携・恊働が進められているが、その実態はコミュニティのあり方によって異なることと推測される。そこで、井上と稲葉は【都市部】と【地方部】の比較という視点から、子どもと地域住民を対象に「コミュニティに根ざした教育活動」に関する質問紙調査を実施した。山本は、コミュニティ・スクールに指定されている世田谷区のT小学校で、2011年8月17-18日、同小学校の5・6年生とその保護者を対象にした倫理ワークショップ「いのちを考える」を開催した。改正臓器移植法で15歳未満のこどもの脳死臓器移植が可能になったが、この問題は初等教育の現場ではあまり扱われておらず、倫理教育としては適切と考えた。ワークショップの内容は、第30回日本医学哲学・倫理学会大会(2011年11月5日、東京大学)において、「こどもに脳死臓器移植問題を教えるということ」という研究発表のなかで報告した。また『東京都市大学共通教育センター紀要』

Vol.5、2012に論文(「脳死臓器移植におけるこどもの意思自己決定を促すための二つの提案」)としてまとめた。井上は、2年前にT小学校で実施した「子どもと保護者の地域とのかかわりに関する調査」の結果を教職員研修会(10月)の場で報告するとともに、パネルディスカッションに参加した。同調査は、山本を代表とする別の科研費研究(平成20-22年度)で実施したものであるが、コミュニティのエートスを捉えるためには長期的な研究が必要であり、調査で得られた知見をコミュニティ・スクールの教職員がどのように咀嚼していくかは、「地域とともに子どもを育てる教育」を検討するうえで重要な視点となる。稲葉は、キリスト教教育におけるコミュニティに関する研究を行った。西洋では伝統的に共同体のエートス形成の中心はキリスト教共同体である。3・11東日本大震災以降、共同体のエートスが揺さぶられた福島のカトリック小学校において、いかにコミュニティをキリスト教精神が支えたのかについて、上智人間学会(2011年9月11日、上智大学)で行われたシンポジウム「東日本大震災」において、「被災地にとどまるということ希望への道の途上で」と題して発表をした。本研究は「地域コミュニティで日常的に共有されているエートス」の現状把握から出発し、エートスの変容に関する論理的な研究を深め、さらにエートスを倫理的によい方向へと組み換えていくような活動の実践までをめざすものである。井上と稲葉は、「エートス」をひとまず、人びとに共有されている心的態度や行為の傾向性ととらえ、地域コミュニティでの<日常的な子どもと大人とのかかわり>や<地域住民の学校教育への関心>のなかに「エートス」を探るべく、2014年3月に都市部(2箇所)と地方部(2箇所)において子どもと地域住民を対象とする質問紙調査を行った。そして、その成果を「地域に根ざした教育の現状に関する調査研究ー子どもと大人、都市部と地方部の比較を視野にー」と題する報告書(2015年3月刊行)にまとめた。哲学・倫理学論文や学会発表などの研究成果は少ないかもしれないが、これには大きく二つの理由が絡んでくる。一つは、東日本大震災によるエートス変容を理論的に捉えることを課題として組み入れたが、この領野の研究は現在進行形であるため、先行研究などによる学問的基盤が十分に形成されておらず、方法論の確立から始めなければならないという困難さを伴っているためである。もう一つは、地域コミュニティのエートス変容を定量的に測るためのアンケート調査を実施する計画であるが、その調査は最終年度に行う予定でいるため、現段階では調査研究の成果が形として表れていないためである。以上の理由を勘案すれば、計画の進展は「おおむね順調」と言える。東京都世田谷区のT小学校(地域運営学校)を中核とした地域コミュニティへの倫理的関与については概ね順調に進展している。また、本年度は関係者へのヒアリングを踏まえて調査票を作成し、2-3月に東京都、三重県、奈良県で「コミュニティに根ざした教育活動」に関する質問紙調査を実施した(サンプル数は児童を対象とする調査が555、地域住民を対象とする調査が507)。小規模ではあるが【都市部】と【地方部】の双方で調査できたことは、コミュニティの日常やエートスを考えようとする本研究においては重要な進展である。
非定常的感情を考慮した情報検索基盤の研究

非定常的感情分析として,TwitterとSNSを対象とし,感情分析を行った.具体的には,(1)Twitter感情分析用感情語辞書の構築(2)Twitter上で用いられている顔文字の感情及びその役割に着目した,顔文字付きツイートの感情値抽出手法の提案,(3)Twitter用の感情軸の決定,(4)SNSからの耳より情報抽出手法の提案を行った.研究成果として,国際会議査読付き6本,国内査読付き1本,国内会議15本,論文誌3本の論文と書籍1編(分担)を発表した.非定常的感情分析として,気楽に自分の気持ちを表現することが可能なTwitterを対象とし,Twitterの感情分析を行った.具体的には,(1)Twitter上で用いられている顔文字の感情分析と(2)きたああああ等の繰り返しによる絶叫を示したTwitter特有の繰り返す単語の感情分析を行った.顔文字の感情分析においては,20代から50代のユーザ男女各10名合計100名を対象としたユーザ実験を行い,顔文字の感情値を「喜」,「好」,「安」,「哀」,「厭」,「怖」,「怒」,「恥」,「昂」,「驚」の10軸の感情軸にそって定量化を行った.さらに実験結果と定量化された顔文字の値から,顔文字を「強調」「弛緩」「転置」「付加」の4つ役割を決定し,この役割の重みを求め,これらを用いて顔文字付きツイートの感情値抽出手法の提案を行った.Twitter特有の繰り返す単語の感情分析では,テレビ番組や映画を見ながらリアルタイムにツイートしているものを対象とし,繰り返し表現が付加されたツイートの感情分析を「喜」,「好」,「安」,「哀」,「厭」,「怖」,「怒」,「恥」,「昂」,「驚」の10軸の感情軸にそって行った.そして,ユーザが閲覧している番組の感情の盛り上がりを可視化し,これによりその番組の見所を抽出する手法の提案も行った.また,上記のようにTwitterの感情を定量化するに当たり,ツイートは様々なしゃべり言葉が多く含まれているため,これまでの新聞から生成した感情語辞書では,うまく感情を定量化することができなかった.そこでレビューサイトを用いた感情語辞書も作成した.この作成した辞書を用いて感情分析を行うことにより,感情値の精度を上げることができた.今年度の研究成果として,国内会議にて論文5本を発表した.また,これら感情抽出の技術を利用した応用研究として論文誌2本査読付き国際会議1本を発表した.非定常的感情分析として,TwitterとSNSを対象とし,感情分析を行った.具体的には,(1)Twitter感情分析用感情語辞書の構築(2)Twitter上で用いられている顔文字の感情及びその役割に着目した,顔文字付きツイートの感情値抽出手法の提案,(3)Twitter用の感情軸の決定,(4)SNSからの耳より情報抽出手法の提案を行った.研究成果として,国際会議査読付き6本,国内査読付き1本,国内会議15本,論文誌3本の論文と書籍1編(分担)を発表した.今年度は,ツイートの感情分析とFacebookやmixi等のソーシャルネットワークシステム(SNS)から耳より情報を抽出する手法研究の大きく分けて2つの研究を行った.1ツイートの感情分析では,ニュースに対するツイート及び,映画に対するツイートを対象とし,「楽しい」「悲しい」「嬉しい」「怒り」「のどか」「緊迫」の6つの感情軸における感情分析を行った.この時,以前熊本が作成した新聞記事から抽出した印象語辞書を用いて感情分析を行うと共に,現状の問題点を洗い出した.ニュースに対するツイートの感情分析では,上記6つの感情において分析を行った.その結果,新聞記事を元にした辞書では,ある程度ツイートの感情が抽出するものの,はっきりとした感情を抽出することが困難であり,ツイート特有の単語等を踏まえた辞書作成が必要であることが判明し,今後の課題となった.映画に対するツイートの分析では,その特徴として,顔文字を使って感情を出している事がわかった.そこで,顔文字の感情分析を行った.その結果,同じ顔文字でもツイート内の文との関係で,感情が異なってくることがわかった.そこでさらに,顔文字を利用したツイートの感情分析として,顔文字を「強調」「自嘲」「弛緩」の3つの役割に分類し,その役割毎にツイートの感情分析を行うことを提案した.2SNSから耳より情報を抽出する手法では,ユーザがお得や耳よりと感じる情報をP/N(ポジティブ,ネガティブ)に分類しながら提示する手法の提案を行った.ここで提案している耳より情報とは,ユーザの経験に基づいた情報であり,我々の提案する耳より情報を含んだコメントである.これらのコメントをP/Nに分類することにより,ユーザによりわかりやすい耳より情報を提示することが可能となった.今年度の成果として,国際会議3本,国内査読付き1本,国内会議2本の発表を行った.非定常的感情分析として,TwitterとSNSを対象とし,感情分析を行った.具体的には以下の研究を行った.(1)Twitter感情分析用感情語辞書の作成として,これまで新聞記事から抽出した単語の感情語辞書を作成してきたが,Twitterは人々の話し言葉や若者の言葉が多く含まれる.そこで,映画のレビューを用いてTwitter感情分析用の感情語辞書を構築した.

(2)Twitter上で用いられている顔文字の感情分析として,20代から50代のユーザ男女10名合計100名を対象としたユーザ実験を行い,顔文字の感情値を「喜」「好」「安」「哀」「厭」「怖」「怒」「恥」「昂」「驚」の10軸の感情軸にそって定量化を行った.さらに顔文字の「強調」「弛緩」「転置」「付加」の4つの役割を決定し,その役割毎の重みを求め,これらを用いて顔文字付きツイートの感情値抽出手法の提案を行った.(3)繰り返しによる絶叫を示したTwitter特有表現を考慮したTweetの感情分析として,テレビ番組や映画を見ながらリアルタイムにツイートしている物を対象とし,繰り返し表現が付加されたツイートを上記10軸の感情軸毎に定量化した.そして,ユーザが閲覧している番組の感情の盛り上がりを可視化し,これによりその番組の見所を抽出する手法の提案も行った.(4)Twitter用の感情軸の決定として,上記の研究成果より,10軸の感情軸ではTwitterに適していないことが判明した.そこで,次元削減を行うことにより,Twitter用の感情軸を決定した.さらに,(5)SNSからの耳より情報抽出手法として,ユーザがお得と感じる情報を耳より情報とし,SNS上の情報をP/Nに基づいた感情分析を行い耳より情報を抽出する手法尾提案を行った.研究成果として,国際会議の論文6本,国内査読付き1本,国内会議15本,論文誌3本書籍1編(分著)を発表した.データ工学研究計画では,今年度大規模ユーザ実験を行い非定常的な感情の定量化を行う予定であった.これに対し,今年度は顔文字付きツイートの感情実験として,10-50代の男女10名合計100名のユーザ実験を行い,計画通りに進んでいる.また,感情語辞書もtwitterに用いられている単語に対応できるように新たに構築し,この点においては計画よりも進んでいると言える.さらに,文書から感情を抽出する技術を応用したシステムを研究開発していることより,当初の計画以上に進んでいるといえる,研究計画では,H24年度は,これまで作成してきた5年間の新聞記事及び3万の名言からの感情語句を用いて,Webの感情分析を行い,その問題点を洗い出すことを目的としてきた.実際には,これらの辞書を用いて,ニュース及び映画に対するツイート及びSNSのコメント群を対象とし分析をした.これにより,ツイートの場合,Twitter特有の単語や顔文字がツイートの感情分析に大きく左右することがわかった.そこで,H24年度はさらに研究をすすめて,ツイートの顔文字に注目し,顔文字の感情分析を行った.また,顔文字とツイートを構成する文から顔文字の役割に注目し,この役割に基づいた感情分析の手法の提案も行った.研究計画の段階では,文を構成する単語のみから感情を抽出することを計画していたが,実際の研究ではこのように顔文字の感情分析を行うことができ,より感情を抽出しやすくなった.また,SNSの感情分析では,SNSのコメント群から経験に基づいた耳より情報を抽出し,その耳より情報をポジティブ・ネガティブに分類することにより,ユーザにとってお得と思われる情報をわかりやすく提示する手法の提案を行った.SNSを対象とした感情分析は,本研究は当初の計画には含まれておらず,研究計画よりもさらに一歩進めた研究をH24年度は行うことが出来た.H26年度は最終年度であることもあり,これまで分析を行ってきたtwitterの感情分析をさらに進めると共に,これまでの研究成果である感情語辞書,顔文字辞書,Twitter特有語辞書を用いた情報検索への応用も行う.
耐乾性ゴム植物の再分化系の確立と遺伝子組換え個体の作出

中国産の蔓性落葉潅木のペリプロカ(Periploca speium Bunge)の子葉と下胚軸からの再分化系を確立した。MS培地を基本培地とし,NAAとBAPの組み合わせで再分化が確認された.再分化率は子葉よりも胚軸で高く、下胚軸の方が外植体として適していると考えられた.再分化したシュートは1/2MS培地にIAAを6μmol/l添加した培地で発根し,幼植物体が再生された.さらに、茎葉からのシュートの再分化と植物体の再生について検討した.MS培地を基本培地とし,NAAとBAPの組み合わせでシュートの再分化が確認された.茎からの再分化には,BAP 1μM3μMとNAA 0.1μMの組み合わせで分化率が高かった.一方,葉からの再分化には,BAP 3μM1 0μMとNAA 0.11μMを組み合わせで分化率が高かった.最適な再分化培地での茎と葉における分化率はそれぞれ100%と90%であった.次に、ペリプロカの形質転換個体の作出を試みた.アグロバクテリウム法によりGFP遺伝子の導入を行い,蛍光を発するカルスから蛍光を発するシュートを再分化させた.このシュートを用いて,PCR分析,Western分析を行なった結果,遺伝子の導入とタンパクの合成が確認された.さらに、ペリプロカへのFerritin遺伝子の導入を試みた.培養シュートの節間を長さ1cmに切り取り,アグロバクテリウム法により遺伝子を導入した.遺伝子導入に用いた試料はカナマイシンを添加した培地で生育させ,生残したシュートを選抜個体として再生させた.選抜個体はPCR法により遺伝子を確認したところ,目的としたFerritin遺伝子が導入されていることが確認された.中国産の蔓性落葉潅木のペリプロカ(Periploca speium Bunge)の子葉と下胚軸からの再分化系を確立した。MS培地を基本培地とし,NAAとBAPの組み合わせで再分化が確認された.再分化率は子葉よりも胚軸で高く、下胚軸の方が外植体として適していると考えられた.再分化したシュートは1/2MS培地にIAAを6μmol/l添加した培地で発根し,幼植物体が再生された.さらに、茎葉からのシュートの再分化と植物体の再生について検討した.MS培地を基本培地とし,NAAとBAPの組み合わせでシュートの再分化が確認された.茎からの再分化には,BAP 1μM3μMとNAA 0.1μMの組み合わせで分化率が高かった.一方,葉からの再分化には,BAP 3μM1 0μMとNAA 0.11μMを組み合わせで分化率が高かった.最適な再分化培地での茎と葉における分化率はそれぞれ100%と90%であった.次に、ペリプロカの形質転換個体の作出を試みた.アグロバクテリウム法によりGFP遺伝子の導入を行い,蛍光を発するカルスから蛍光を発するシュートを再分化させた.このシュートを用いて,PCR分析,Western分析を行なった結果,遺伝子の導入とタンパクの合成が確認された.さらに、ペリプロカへのFerritin遺伝子の導入を試みた.培養シュートの節間を長さ1cmに切り取り,アグロバクテリウム法により遺伝子を導入した.遺伝子導入に用いた試料はカナマイシンを添加した培地で生育させ,生残したシュートを選抜個体として再生させた.選抜個体はPCR法により遺伝子を確認したところ,目的としたFerritin遺伝子が導入されていることが確認された.中国の半乾燥地に生育するクロバナカズラの1.無菌増殖法、2.再分化系の確立、3.遺伝子組換え法の確立について検討した。その結果、無菌培養法については、実生由来のシュートの腋芽を用いて増殖することが可能であった。腋芽を用いた増殖では、伸長したシュートの成長速度が速く、3ヶ月で多量のクローン苗を準備することができた。次に、再分化系については、実生由来の子葉、下胚軸から再分化することが確認された。さらに、クローン化したシュートの茎軸と葉を用いて再分化実験を行ったところ、MS培地を基本培地としNAAとIBAの2種類のホルモンを添加することで再分化が可能であることが確認された。また、遺伝子組換えにおいては、アグロバクテリウム法によりGFP遺伝子をマーカーとして導入試験を実施した。その結果、平均70%の確率で遺伝子組換えが起こっていることが確かめられた。遺伝子組換えの生じた部分は次第にカルス化し、選抜培地上で成長が確認された。これらのカルスにはGFP遺伝子による蛍光が認められたが、個体により発光程度に差があり、遺伝子の導入部位との関係が影響していると考えられる。約2ヶ月の培養の結果、組換えの起こったカルスよりGPF遺伝子の蛍光を発する芽の再生が認められた。現在のところこの芽の伸長量は小さいが、順調に生育しており、遺伝子組換え個体として再生する可能性が高い。現在、GFP遺伝子の発現部位の特定と遺伝子導入場所との関係について研究を行っている。

中国産のゴム産生植物であるPeriploca sepiumの無菌クローン苗の茎を材料として,アグロバクテリウム法による遺伝子組換えを試みた.使用したプラスミドベクターは,カナマイシン耐性遺伝子(NPT II),ハイグロマイシン耐性遺伝子(HPT),GFP遺伝子が構築されたpBIsGFP(S65T),pBsGFP(S65T)で,A. tumefaciens3菌株はEHA105であった.ペリプロカの茎にアグラバクテリウムを感染させ,カルベニシリンとハイグロマイシンの選抜培地で生育させた.2週間後に抗生物質フリーとした培地で定期的に植え替え,植物体を再生させた.培地はすべてMS培地を基本とした.再生した植物体は蛍光実体顕微鏡により,蛍光の有無を確認した後,蛍光を発する個体のみを増殖させた.これらの個体は成長した後,PCR分析とWestern分析に供した.この結果,PCR分析においては,ペリプロカの形質転換体のすべてに目的増幅断片が確認された.Western分析においてもペリプロカ形質転換体にGFPのバンドが検出された.これらの結果から,ペリプロカの遺伝子組換えがアグロバクテリウム法で確実に行えることが明らかになった.本研究により,ペリプロカの形質転換系が確立されたことから,今後は,このペリプロカをポリイソプレン生合成機構解明に向けたモデル植物として利用することが可能となった.
高圧力条件における砂質地盤および堆積軟岩地盤の変形・強度特性に関する研究

砂地盤と軟岩地盤を対象として、変形・強度特性に及ぼす諸因子の影響について研究を進めた。砂については、粒度分布、粒子形状、高圧力の下における力学特性を支配する大きな因子である粒子破砕性等の、粒子の一次的性質が異なる200種類の砂質土、ガラスビーズ等を準備した。これら粒状体に、せん断変形あるいは高い拘束圧を与えて、粒度分布の変化に基づいて破砕性を定量化している。また、最大および最小間隙比、粒子破砕性、安息角Φ_<rep>等の物理的性質と、粒径等の1次的性質との相互関係について検討を加えるとともに、変形・強度特性に及ぼす影響を示し、その特性について説明している。軟岩については、ダム建設地点の基盤から鉛直および水平方向に採取した試料について、透水係数、変形・強度特性を試験した。試料採取地は水平力によって褶曲作用を受けており、力学特性の異方性と、応力履歴の影響について多くの知見を得た。模型人工軟岩地盤上に設置した円形フーチングの支持力、岩盤地盤の変形・破壊特性を研究する目的で、一連の載荷試験を行った。フーチングの寸法、模型地盤の幾何学的形状、載荷方法の異なる条件、載荷方法の異なる条件について試験を行い、地盤の変形・破壊のモードに及ぼす影響を検討した。さらに、修正分割法を提案し、三次元のすべり面を考慮した計算によって、地盤材料、地盤の幾何学的形状、載荷点と傾斜面との相対的位置等の影響を適切に表現可能な解が得られることを明らかにした。研究はほぼ計画通り進行している。砂質土および軟岩それぞれについては実験を実施して成果まとめているが、固結度などを考慮した両者の関係についての検討は来年度以降行う予定である。平成2年度に行った研究内容および成果を箇条書にまとめると以下のようである。1.ふるい分け等により準備した、粒度分布や粒子形状、粒子破砕性が異なる120種類余りの砂質土については基本的な物理試験、破砕試験、顕微鏡による観察を終了している。これらを通して試料の基本的な性質を整理し把握することができた。破砕性については新しい試験方法を提案し、せん断変形あるいは高拘束圧を与えることによる粒度分布の変化に基づいて破砕性を定量化できることが分かった。2.変形・強度特性に及ぼす粒度分布や粒子形状、粒子破砕性の影響について調べた。粒子形状(角張り度)や粒度分布と砂質土が取り得る間隙比の幅との関係については密接な関係があることが明らかになった。さらに、せん断剛性やダイレイタンシ-は間隙比幅との間に強い相関があること。また、破壊強度には粒子の破砕性の影響が顕著であることも明らかになった。3軟岩試料はダム建設予定地点から採取した。それらについては粒度分布試験、偏光顕微鏡による構成鉱物の分析、弾性波速度試験およびそのほかの基本的な物理試験を実施して物性を把握している。4.試料採取地は強い褶曲作用を受けているために軟岩試料は透水性や変形・強度特性に当初想像していた以上に強い異方性が見られた。ボ-リング方向を変えて採取した軟岩試料についても一連の試験を実施し、褶曲作用と異方性の関係について検討した。砂質土および軟岩に加えて砂にセメントを加えて固結度を制御できる人工軟岩についても研究を開始した。平成3年度の研究内容および成果を箇条書にまとめると以下のようである。1)ふるい分け等により準備した、粒度分布や粒子形状、粒子破砕性が異なる100種類余りの砂質土については基本的な物理試験、破砕試験、顕微鏡による観察を終了している。2)砂質土については、低・中圧および高圧力下における三軸試験をほぼ終了した。圧力の相違および密度の相違による砂質土の変形・強度特性の変化を整理している。

3)変形・強度特性に及ぼす粒度分布や粒子形状、粒子破砕性の影響についてまとめている。粒子形状(角張り度)や粒子分布と砂質土が取り得る間隙比の幅との関係については密接な関係があることが明らかになった。さらに、せん断剛性やダイレイタンシ-は間隙比幅との間に強い相関があること。また、破壊強度には粒子の破砕性の影響が顕著であることも明らかになった。4)軟岩試料については低・中・高圧力域で三軸せん断試験を実施し、変形・破壊挙動の拘束圧による変化をある程度知ることができた。5)軟岩試料については当初想像していた以上に強い異方性が透水性や変形・強度特性に見られた。よって、当初の予定を変更して、ボ-リング方向を変えて採取した軟岩試料についても一連の試験を実施した。6)セメントを混入した人工砂質軟岩を作成し、その基本的な性質を調べだしている。砂質土および軟岩について研究を先行していたが、砂に焼石膏を加えて固結度を制御できる人工軟岩についても研究を開始した。平成4年度の研究内容および成果を箇条書にまとめると以下のようである。1)ふるい分け等により準備した、粒度分布や粒子形状、粒子破砕性が異なる100種類余りの砂質土については基本的な物理試験、破砕試験、顕微鏡による観察を終了している。これらを通して試料の基本的な性質を整理し把握することができた。2)砂質土については、圧力の相違および密度の相違による砂質土の変形・強度特性の変化を整理し終えた。粒子形状(角張り度)や粒度分布の砂質土が取り得る問隙比の幅との関係については密接な関係があることが明らかになった。4)軟岩試料については低・中・高圧力域で三軸せん断試験を実施し、変形・砂壊挙動の拘束圧による変化をある程度知ることができた。強い異方性が透水性や変形・強度特性に見られた。5)セメントに代えて石膏を用いることで、強度発現が早くて性質の安定した人工軟岩を作成できることが分かった。三軸試験を広い拘束圧のもとで実施し、その基本的な性質を調べた。6)人工軟岩においても、応力空間において明瞭な降伏特性が観察され、自然軟岩の既往最大応力に相当することが明らかになった。脆性的な変形特性から延性的な変形特性へ変遷する特性が分かった。これによって、人工軟岩によって、自然軟岩の性質をシミュレートできる可能性が分かった。7)人工軟岩について模型地盤を作成して、支持力実験を開始した。
地球環境への負荷を低減する製品による企業価値創出のモデル構築

地球環境問題は、企業の経営にとって戦略的な対応が求められる重要な課題となってきた。そこで、本研究では、地球環境に配慮した製品設計について、その意義と現状について採り上げた。特に、わが国自動車産業を採り上げて、地球環境に配慮した技術開発について検討した。その結果、環境技術や地球環境に配慮した製品に関して、多様性と地域性などの点で、世界的な企業であっても、決して圧倒的な技術と製品の開発ができていないという現状が明らかになった。つまり、アメリカやブラジルでは、バイオ・エタノールが大量に生産可能でエタノール車が戦略車となっている。他方、ヨーロッパではディーゼル車が戦略車となっている。これに対して、わが国では、ハイブリット車が戦略車となっている。このような事態を反映して、トヨタ自動車株式会社は、国内のみならず海外の自動車メーカーグループと環境技術について、蜘蛛の巣型の提携を形成している。この蜘蛛の巣型の提携は、市場における競争の行方が不透明である場合に形成されるとされている。このような戦略は、適地、適時そして適車という考え方である。トヨタ自動車株式会社の事例は、これまでの環境経営が企業の組織内の環境問題に焦点を当てていた点と異なるものである。開かれた企業間関係に基づく地球環境に配慮した技術・製品の開発は、効率性というだけでなく、戦略性の強いものである。つまり、環境変化に対する経営資源の最適化という戦略行動そのものと考えられるのである。地球環境問題への関心高まりは、地球温暖化などの深刻化する状況とともに、より具体的な対策の提示が求められている。ここでは、地球環境問題の原点である生産活動による地球環境への負荷の低減を製品設計、いわゆるエコデザインの視点から研究することにした。とくに、今年度は、製品のリサイクルや耐久性、さらにイノベーションといった複合的な視点から、東京の秋葉原、大阪の恵美須町における伝統的な電機部品、パソコン再生などの現状を調査し、製品の再生、高度化、イノベーションという新たな環境問題へのモデル構築への手がかりを得ることができた。とりわけ、時代の流れを先取りするこれらの市場では、再生、高度化、さらに顧客による製品の高機能化の推進など地球環境問題への対応という点からも注目すべき内容が埋もれていると考えられる。次年度は、このような製品の再生、高機能化市場と企業の生産機能との関連を明らかにして、新時代の環境調和型生産経営のモデル構築を行いたい。同時に、わが国企業におけるエコデザインへの取組みの実態を明らかにするための調査(アンケート調査)の準備を行った。アンケート調査対象企業は、環境経営に熱心な500社程度を選定した。実施は、2007年の6月を予定している。このアンケート調査では、消費者の環境問題への取組み、意識改革などの変化を組み入れた製品開発に大きな特徴を見出した。以上の研究を通じて、消費者(顧客)のもっ製品開発力に着目した地球環境に配慮した製品設計の新しいモデル構築が明らかになってきた。今後は、環境配慮型製品開発における顧客の係わり、さらに市民の係わりについて検討し、企業価値の新たな創出モデルとして社会的な視点を組み込んだ環境経営の構築を行う。そこで、今年度の研究は、地球環境に配慮した製品設計について、その意義と現状について採り上げた。

このような戦略は、適地、適時そして適車という考え方である。トヨタ自動車株式会社の事例は、これまでの環境経営が企業の組織内の環境問題に焦点を当てていた点と異なるものである。開かれた企業間関係に基づく環境技術の開発は、効率性というだけでなく、戦略性の強いものである。つまり、環境変化に対する経営資源の最適化という戦略行動そのものと考えられるのである。これらの成果の一部は、すでに経宮力創成研究センターのシンポジューム等で発表している。
高エネルギー放射線用集積化画像検出器の開発

高エネルギー放射線を対象としたCdTe単結晶を用いた固体化検出器の開発研究がなされ,多くの基礎技術を開発し,この技術により得られた検出器の性能は室温動作で世界最高の値が得られている.この基礎技術には我々が研究開発したリモートプラズマ励起MOCVD法による低基板温度(150°C)でのエピタキシャル成長技術,エキシマレーザードーピング法による選択ドーピングによるpin CdTeダイオード集積化技術が組み合わされている.本研究において目的とする高性能なデバイスを実現するためには,上記のデバイス作製法の基礎技術によるところが大きい.プラズマにより発生させた水素原子ラジカルの助けにより,100150°Cの低基板温度でエピタキシャル成長及び高濃度ドーピングの出来る技術を確立した.これを応用してCdTe及びCdZnTeの高低抗バルク結晶にn層及びp層をエピタキシャル成長しpin構造の検出器を形成できる.この技術は熱に弱い化合物半導体に適用するのに極めて好都合な技術であり注目されることとなった.更に,エキシマレーザーを用いたドーピングと微細加工プロセスの併用をすることによりマルチピクセル化した集積化技術の研究を行った.レーザードーピング法というのは,半導体表面に不純物となる化合物を極薄く(200A)蒸着し,後,エキシマレーザーを照射する.このとき,雰囲気を510気圧の高圧窒素又はアルゴン中で行うとアブレーションが起こらないで,瞬間的に高温に加熱され,不純物の固体中拡散が起こり高濃度のドーピングが出来る.この現象を,II-VI族半導体の場合に適用した.上記の技術を複合的に組み合わせて,放射線検出器を作製しその性能を評価した.室温動作でアイソトープCo-57からの放射線,122KeVのエネルギー分解能で,半値幅1.7KeVの世界で最高のものを実現できた.高エネルギー放射線を対象としたCdTe単結晶を用いた固体化検出器の開発研究がなされ,多くの基礎技術を開発し,この技術により得られた検出器の性能は室温動作で世界最高の値が得られている.この基礎技術には我々が研究開発したリモートプラズマ励起MOCVD法による低基板温度(150°C)でのエピタキシャル成長技術,エキシマレーザードーピング法による選択ドーピングによるpin CdTeダイオード集積化技術が組み合わされている.本研究において目的とする高性能なデバイスを実現するためには,上記のデバイス作製法の基礎技術によるところが大きい.プラズマにより発生させた水素原子ラジカルの助けにより,100150°Cの低基板温度でエピタキシャル成長及び高濃度ドーピングの出来る技術を確立した.これを応用してCdTe及びCdZnTeの高低抗バルク結晶にn層及びp層をエピタキシャル成長しpin構造の検出器を形成できる.この技術は熱に弱い化合物半導体に適用するのに極めて好都合な技術であり注目されることとなった.更に,エキシマレーザーを用いたドーピングと微細加工プロセスの併用をすることによりマルチピクセル化した集積化技術の研究を行った.レーザードーピング法というのは,半導体表面に不純物となる化合物を極薄く(200A)蒸着し,後,エキシマレーザーを照射する.このとき,雰囲気を510気圧の高圧窒素又はアルゴン中で行うとアブレーションが起こらないで,瞬間的に高温に加熱され,不純物の固体中拡散が起こり高濃度のドーピングが出来る.この現象を,II-VI族半導体の場合に適用した.上記の技術を複合的に組み合わせて,放射線検出器を作製しその性能を評価した.室温動作でアイソトープCo-57からの放射線,122KeVのエネルギー分解能で,半値幅1.7KeVの世界で最高のものを実現できた.高純度で結晶性のよい10^9Ωcm以上の高抵抗のCdTeの単結晶を市販のものを入手し,当研究室で開発したプラズマにより生成した水素ラジカルを用いるMOCVDにより150°Cという低温でエピタキシャル成長に成功し,これにヨウ素をドープすることにより10^<-2>Ωcmの低抵抗のn型CdTeを成長させた.一方p型はレーザードーピング法によりNa_2Teをドープ原料としてNaをCdTe中に拡散させて,p型のCdTeを作成しp-i-n検出器を作成した.これを持って放射線検出能力を評価したところ2%程度の分解能が室温において得られた.レーザードーピング法はパターン状にp型を作成することができるため,マスクを用いて,パターンドーピングの実験を行った.これを電子ビームをプローブとして,検査したところ,p-i-n接合がパターン状にできていることがわかり集積化の第一歩が確かめられた.エキシマレーザーによる表面の清浄化及び電子放出の基礎的研究が進められ,CdTeにおいて100mJ/cm^2のエネルギーで表面が清浄化されることが確かめられ仕事関数の低下のためにセシュームの有効性も確かめられた.高エネルギー放射線を対象としたCdTe単結晶を用いた固体化検出器の開発研究がなされ,多くの基礎技術を開発し,この技術により得られた検出器の性能は室温動作で世界最高の値が得られている.この基礎技術には我々が研究開発したリモートプラズマ励起MOCVD法による低基板温度(150°C)でのエピタキシャル成長技術,エキシマレーザードーピング法による選択ドーピングによるpin CdTeダイオード集積化技術が組み合わされている.本研究において目的とする高性能なデバイスを実現するためには,上記のデバイス作製法の基礎技術によるところが大きい.プラズマにより発生させた水素原子ラジカルの助けにより,100150°Cの低基板温度でエピタキシャル成長及び高濃度ドーピングの出来る技術を確立した.

これを応用してCdTe及びCdZnTeの高低抗バルク結晶にn層及びp層をエピタキシャル成長しpin構造の検出器を形成できる.この技術は熱に弱い化合物半導体に適用するのに極めて好都合な技術であり注目されることとなった.更に,エキシマレーザーを用いたドーピングと微細加工プロセスの併用をすることによりマルチピクセル化した集積化技術の研究を行った.レーザードーピング法というのは,半導体表面に不純物となる化合物を極薄く(200Å)蒸着し,後,エキシマレーザーを照射する.このとき,雰囲気を510気圧の高圧窒素又はアルゴン中で行うとアブレーションが起こらないで,瞬間的に高温に加熱され,不純物の固体中拡散が起こり高濃度のドーピングが出来る.この現象を,II-VI族半導体の場合に適用した.上記の技術を複合的に組み合わせて,放射線検出器を作製しその性能を評価した.室温動作でアイソトープCo-57からの放射線,122KeVのエネルギー分解能で,半値幅1.7KeVの世界で最高のものを実現できた.
多自由度カオスの相空間構造に基付く非平衡反応動力学の構築

(1)動力学的反応論の立場から、「遷移状態」概念の適用限界を明らかにした。この限界は次の二つの場合がある。第一は法双曲的不変多様体の分岐である。第二は法双曲的不変多様体上のカオスが強くなることに起因する「遷移状態」の消失である。第一は2自由度系でも起こりうるが、第二の場合は3自由度系以上でのみ見られる現象であり、これまで考えられてこなかった可能性である。法双曲的不変多様体近傍における標準形理論に基付いて従来の「遷移状態」概念が、このような二つの場合に適用できなくなること示すとともに、これを越える新たな理論的方向性を示唆した。(2)非エルゴード適なポテンシャル井戸を持つ3自由度系以上の反応過程において、べき的な挙動が存在することを明らかにした。このようなべき的挙動の存在は、従来の現象論的な反応論で用いられてきたレート方程式の適用限界を示している。特に分子レベルの情報処理の問題と関連して、「マックスウエルの悪魔」の観点から見ても重要である。ウエーブレットを用いた共鳴解析に基付き、このべき的挙動が共鳴交差の階層性に起因する可能性を指摘した。(3)ウエーブレットを用いた時系列解析をたんぱく質モデルの分子動力学に応用し、ゆっくりした集団運動の抽出に有用であることを示した。また非定常な分子動力学計算の時系列解析においても、多項式フィッティングと組み合わせることで、非定常な集団運動の抽出に有効であることを明らかにした。さらに時間スケールの異なる運動の間の相関関数を用いて、異なるスケール間の運動の伝達を解析した。非平衡状態におけるダイナミックスでは時々刻々集団運動の生成と崩壊が起きている。このような状況の解析には定常状態を前提としたフーリエ成分の概念を用いた方法論は適していない。このような問題意識から、ウエーブレット多重解像度解析を用いた集団運動の特徴付けを試みた。強レーザー場と結合した分子集団運動を初め、非平衡非定常なダイナミックスには、多数の自由度が関与した集団運動と個別的な自由度による運動が存在する。集団的な運動は、個別的な自由度の運動に比べて、その特徴的な時間スケールが長いことが予想される。この予想に基付いて、或る自由度の時間発展から成る時系列に対してウエーブレット多重解像度解析を適用し、階層的な時間スケールに対応する運動を取り出す。ゆっくりした時間スケールに対応する運動は、比較的少数の変数で記述できる相空間構造を渡り歩いていることを期待し、それらのゆっくりした時間スケールの時系列に、埋め込み解析を適用する。これから集団運動の生成と移り変わりを取り出すことができるのではないか、このような作業仮説に基付く解析を進行中である。対象としているモデルは、アミノ酸残基を一つのビーズとして扱うビーズモデルである。このモデルは、アミノ酸残基の親水性・疎水性を取り入れており、大胆な簡単化を行っているにも関わらず、折り畳みなどのダイナミックスを良く表現することが知られている。我々は、46ビーズモデルの時系列に、主成分解析・ウエーブレット解析・埋め込み解析を適用し、ゆっくりした運動が比較的少数の運動で記述されるであろうという作業仮説が有望であることを確かめた。第1は、法双曲的不変多様体のカオス的分岐の可能性を明らかにした。従来の反応論では、ポテンシャルのサドル上すれすれを通過する場合のみ考慮してきた。これに対して、サドル上で「熱浴」の自由度にもエネルギーが分配され、その間の非線型相互作用が重要となる場合、「熱浴」自由度におけるカオスを無視することはできない。特に「熱浴」のリャプノフ数の絶対値が、法線方向のリャプノフ数の同程度の場合、「法双曲性」の前提が破れ、多様体が構造安定性を失う可能性がある。その結果、従来の化学反応論が前提としてきた「遷移状態」の概念が成立しなくなる可能性を明らかにした。

第2は、法双曲的不変多様体のトポロジカルな分岐の可能性を、3自由度以上の系で解析した。従来の研究では、2自由度系におけるトポロジカルな分岐が解析されていたが、それを一般に拡張する事はできていなかった。本研究では、法双曲的不変多様体の概念とリー正準変換の方法を用いて、系統的な解析を行い、従来知られていない分岐の可能性を明らかにした。第3は、高励起振動状態の分子における振動エネルギー再分配過程に対して、アーノルドの網の目に基付くモデルを作り、非エルゴード的な場合における反応過程の解析を行った。特に非エルゴード性が、反応係数のような統計的物理量にどのように反映するのかを調べ、滞在確率が時間に関してべき的に変化する事を発見した。さらにこのような軌道は、作用の値のフーリエ変換が1/f的であることも見出した。このように相空間が非一様な系における滞在時間分布は、軌道が経めぐる領域に応じて異なる統計的性質を示し、統計的反応論が前提とするレート方程式の成立に疑問を投げかけた。第4に、多自由度量子系に対して、非線形動力学に依る量子絡み合い生成における普遍性クラスを、量子カオスの動的過程の解析とランダム行列理論に依拠して提唱した。(1)動力学的反応論の立場から、「遷移状態」概念の適用限界を明らかにした。この限界は次の二つの場合がある。第一は法双曲的不変多様体の分岐である。第二は法双曲的不変多様体上のカオスが強くなることに起因する「遷移状態」の消失である。第一は2自由度系でも起こりうるが、第二の場合は3自由度系以上でのみ見られる現象であり、これまで考えられてこなかった可能性である。法双曲的不変多様体近傍における標準形理論に基付いて従来の「遷移状態」概念が、このような二つの場合に適用できなくなること示すとともに、これを越える新たな理論的方向性を示唆した。(2)非エルゴード適なポテンシャル井戸を持つ3自由度系以上の反応過程において、べき的な挙動が存在することを明らかにした。このようなべき的挙動の存在は、従来の現象論的な反応論で用いられてきたレート方程式の適用限界を示している。特に分子レベルの情報処理の問題と関連して、「マックスウエルの悪魔」の観点から見ても重要である。ウエーブレットを用いた共鳴解析に基付き、このべき的挙動が共鳴交差の階層性に起因する可能性を指摘した。(3)ウエーブレットを用いた時系列解析をたんぱく質モデルの分子動力学に応用し、ゆっくりした集団運動の抽出に有用であることを示した。また非定常な分子動力学計算の時系列解析においても、多項式フィッティングと組み合わせることで、非定常な集団運動の抽出に有効であることを明らかにした。さらに時間スケールの異なる運動の間の相関関数を用いて、異なるスケール間の運動の伝達を解析した。
老齢サル中枢神経系における神経栄養因子とその遺伝子発現

1.神経栄養因子の中で神経成長因子(NGF)に注目し、ノザンブロット法を用いてmRNA発現量を成熟マカクサル脳を用いて検索した。NGFmRNAは、1.3kbの位置に1本のバンドとして検出された。更に脳内分布を調べるとmRNAは、海馬、大脳皮質、視床、小脳において発現していた。更にその量はNGFタンパク量とほぼ一致しており、mRNAはタンパク量を反映している事が明確にされた。今後老齢サルにおけるNGFmRNA量の定量を予定している。2.老齢マカクサル(30才)の前頭前野について脳由来神経栄養因子(BDNR)のmRNA発現量をノザンブロット法を用いて調べた。BDNFmRNAは1.6と4.0kbに2本のバンドとして同定された。老齢期と成熟期(8才)とを比較すると、老齢期で4.0kbのバンドの低下が認められた。今後はmRNA量を種々の脳部位について老齢期、成熟期、発達期で定量比較することを予定している。3.脳老化に伴う各種神経活性物質と神経栄養因子発現量との関連性を明かにする為、老齢マカクサル(30才)において、神経ペプチド(ソマトスタチン)とGABAの免疫組織化学を行った。その結果、老齢サル大脳皮質において変性したソマトスタチン細胞が観察された。又、小脳プルキニエ細胞内のGABA量の低下が観察された。脳老化に伴う神経活性物質の変遷と上述のBDNF遺伝子発現量の変遷とには関連性がある事が推察される。なお老齢サルは数が少ないので現在20-30才のマカクサルの脳を収集しつつある。本年度購入した超低温フリーザーが材料の保存に有効に使用されている。