hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
難治性大腸炎モデルのアポトーシス機構異常に関わる分子病態解明と治療薬の探索

以上についてインターロイキン-11投与群及び対照群について検討した結果、インターロイキン-11の有効性を確認した。さらに他薬剤としてケフィア、スクラルファート、酪酸塩の放射線誘発アポトーシス抑制効果を検討し、その作用機序としてp53,p21,Bax,caspase-3などのアポトーシス関連分子の関与があることが明らかになった。本研究の目的は、難治性大腸炎実験モデルの分子病態を解明し、その発症機序にかなった新規治療薬を探索することである。特にアポトーシス分子機構に注目して、1)潰瘍性大腸炎、および2)放射腺誘発大腸炎の発症機序を検討し、免疫系及び造血系に作用する液性因子としてクローニングされたサイトカイン、インターロイキン-11を始めとした種々の治療薬について有効性を評価する。研究実績として、1)大腸粘膜上皮内アポトーシスを評価するために低線量X線(0.25,0.5,1.0,2.0,4.0 Gy)全身照射を行った。2)放射線大腸炎モデルとしてラット大腸に開腹下にX線(22.5Gy)骨盤内限局照射を行った。3)一方、難治性胃潰瘍モデルとして酢酸胃潰瘍を作成し、潰瘍の進展と治癒過程についても検討した。4)分子病理学的検討としてi)粘膜上皮の傷害、潰瘍、組織学的進達度についてgrade化し評価した。ii)大腸粘膜上皮内アポトーシスの出現について、TUNEL法(Apop Tag法)を行い、画像処理装置でその局在と数量的評価をした。以上について放射線大腸炎モデルでは活性化マクロファージの発現が増加すること、さらに、ケフィアは放射線誘発アポトーシス抑制効果を有し、大腸stem cellを保護することが明らかになった。インターロイキン-11投与群及び対照群について検討した結果、酢酸潰瘍の進展、治癒過程においてインターロイキン-11はTie-2の発現を増加させ、血管新生を介した有効性を確認した。本研究の目的は、難治性大腸炎実験モデルの分子病態を解明し、その発症機序にかなった新規治療薬を探求することである。特にアポトーシス分子機構に注目して、1)潰瘍性大腸炎、および2)放射線誘発大腸炎の発症機序を検討し、免疫系及び造血系に作用する液性因子としてクローニングされたサイトカイン、インターロイキン-11を始めとした種々の治療薬について有効性を評価する。研究実績として、1)大腸粘膜上皮内アポトーシスを評価するために低線量X線(0.25,0.5,1.0,2.0,4.0Gy)全身照射を行った。3)潰瘍性大腸炎モデルとしてDSS腸炎を作成し、潰瘍の進展と治癒過程について検討した。4)ヒトGVHD症例皮膚生検におけるアポトーシスの増加と関連し、ドナー由来ケラチノサイトの同定を行った。5)分子病理学的検討としてi)粘膜上皮の傷害、潰瘍、組織学的進達度についてgrade化し評価した。
アメリカ法における訴訟上の秘匿特権(Privileges)の研究

アメリカ法において訴訟上の秘匿特権がどのように取り扱われているかについて研究を行った。その際、検討の前提となる訴訟上の情報開示(ディスカバリ)の制度や、訴訟に対する代替的紛争解決方法である各種ADRにおける秘密保持の措置をも視野に入れた。研究の対象は、特に、弁護士と依頼者との間で交わされた情報の秘匿の可否についてであり、連邦および主な州における裁判所規則、判例および学説を調査・検討した。そして、伝統的に広範なディスカバリが認められている訴訟制度の下で、弁護士倫理の保持という要請と、訴訟における公正・適正な審理および判決の実現という要請とに基づいて、複雑な利害対立が生じ、裁判例の取扱いも必ずしも一貫したものとはなっておらず、当事者や弁護士にとって予測困難な状況が生じていることが理解できた。一方、秘匿特権の存在は、開示を一定の合理的な範囲に制限する制度的な安全弁となるので、ディスカバリ制度の存続自体にとってはプラスに作用していることも分かった。また、訴訟以外の手続に関しても、倒産処理手続における弁護士・依頼者間の情報交換の保護と他の利害関係人の利益の保護との間に調整の難しい問題が生じていることが判明したので、この点については、平成13年12月に京都大学で行われた「弁護士倫理」ミニシンポジウムで報告をした。さらに、上記のように研究の一環となるディスカバリの制度やADRにおける秘密保持の措置に関しては、後記11のような雑誌論文を発表した。そして、これらの成果を踏まえ、訴訟上の秘匿特権の妥当範囲について、上記の調査・検討の結果をまとめるため、準備を進めている。平成13年度には,アメリカの連邦法及び州法における弁護士・依頼者間の情報及び弁護士の職務上の記録の秘匿特権に関する歴史及び判例の動向の概要について研究した。その際,一般的な体系書,実務家向けの詳細な手引書等の書籍を読んで基本的な知識を得るとともに,コンピューター検索システムを利用して判例の調査・分析を行い,判例法の展開の概要を把握した。また,連邦証拠規則(最高裁判所規則)の制定時に,判例法を下敷きにして,秘匿特権について具体的な諸規定を置くことが検討され,規則案が作成されたが,これに対する異論が強かったため,議会で修正され,一般的規定が1か条置かれるだけとなった。その経緯及び理由について調査を行うとともに,規則案のままに終わった当該諸規定の内容について研究し,それらが同規則制定後の判例の内容にどのような影響を及ぼしているのかを検討した。さらに,秘匿特権と関連する事項であって,我が国にとっても示唆的な次の問題についても調査,分析を行った。すなわち,アメリカの倒産手続においては,DIP(debtor in possession,占有を継続する債務者)が手続の主体となることが通常であるが,当該債務者とその代理人弁護士との間に流通した情報や,当該弁護士の職務上の記録は,倒産手続上,債権者との関係でどの程度開示すべきなのか,開示することが許されるのかという問題である。上記の秘匿特権の問題であるとともに,債務者の忠実義務ないし誠実義務に関係し,我が国での民事再生法上の債務者代理人の義務の在り方を考える際にも示唆的である。
代数多様体上の有理点の分布

代数多様体上の小さな領域(box)に含まれる、有理点の個数を評価した。exponential sumとこの個数との橋渡しとして、“Fujiwaraの方法"と呼ばれるものがあるが、その方法に依り、これまでより弱い条件下での、整数点の個数の上限を与えた。diagonalなものへの応用もした。ただし、有限体上の評価から、整数点へ移行する際のロスについては、革新的アイデアを得たが、まだ証明を完了していない。引き続き研究してみる予定である。一方、堀江充子は、ハッセのノルム定理を、部分体との関係から研究し、榎本は、有限群のp-ブロックを惰性剰余群の視点から研究し、小木曽は、最止、物理学との接触で興味を呼んでいるCalabi-Yau多様体について、3次元の場合の精細な研究を行なった。
ナノスケールの包接型構造を有するフェライト系電磁波吸収材料の創製

本研究では、新規な電磁波シールド材料創製の基礎的段階として、マイクロエマルション溶液中で調製したナノスケールのフェライト系磁性物質(Fe_3O_4、CoFe_2O_4、ZnFe_2O_4)を金属酸化物で被覆した、磁性包接微粒子を調製するとともに、その磁性微粒子の粒子径、化学組成を制御し、磁力特性を向上させることを目的としている。本研究では、包接微粒子調製に次の方法を用いる。まず、マイクロエマルション溶液中で磁性物質の超微粒子を合成し、この微粒子が分散した溶液中で金属アルコキシドの加水分解を行い、金属酸化物によって包接された微粒子を調製した。包接物質の金属酸化物としては、SiO_2について検討し、芯物質の磁性粒子の化学的、熱的安定性を調べた。界面活性剤にポリオキシエチレン(15)セチルエーテルを、有機溶媒にシクロヘキセンを用いたとき、フェライト系磁性物質を芯物質としその周囲をSiO_2で被覆したナノスケールで均一な包接型微粒子を調製することができた。芯物質にマグネタイト(Fe_3O_4)を用いた、SiO_2包接Fe_3O_4微粒子では、800°C空気焼成後においてもその包接構造、及び磁力特性が変化しなかったことから、SiO_2包接Fe_3O_4微粒子が熱的、化学的安定性に優れていることが示された。フェライト系磁性物質による電磁波の吸収特性は、磁性物質の粒子径と化学組成に依存すると考えられる。そこで、磁性物質の粒子径制御と、磁性粒子の複合化(Fe_3O_4へのCo、Znイオンの添加)による化学組成の制御を検討し、包接型フェライト系磁性材料の特性の向上を図った。磁性物質の粒子径制御としては、磁性粒子合成時の原料濃度、原料添加方法について検討したところ、Fe_3O_4粒子径を約9nm14nmの範囲で制御することに成功した。化学組成制御については、磁性粒子調製時に投入する原料金属塩のモル比と焼成温度を変化させて、化学的に複合化された磁性粒子(Co_xFe_<3-x>O_4とZnFe_<3-x>O_4、x=01)を合成した。その結果、Coを添加したCo_xFe_<3-x>O_4では、Co/Fe=0.3のとき磁力特性が最大値を示し、Znを添加した場合では、Zn/Fe=0.1のとき、磁力特性が最大値を示した。鉄酸化物を主成分とするフェライト系磁性物質は磁気記憶装置、高周波電子装置の基本的な構成物質であり、磁気記憶材料としてはCoフェライトが、高周波材料としては、Niフェライト、Mnフェライトが挙げられる。

本研究では、高周波領域における磁気損失が小さいフェライト系磁性物質(Niフェライト、Mnフェライト)を金属酸化物で包接したナノスケールの磁性微粒子を調製し、新規な高周波用電磁波ノイズ除去フィルターやインピータンス素子を開発することを目的としている。本年度は、研究の第一段階として、鉄酸化物のみからなるマグネタイト(Fe_3O_4)微粒子、及びFe_3O_4の一部をCoで置換したCo修飾Fe_3O_4(Co-Fe_3O_4)微粒子をSiO_2で被覆した包接微粒子の調製に関する検討を行った。1)マグネタイト微粒子のシリカ(SiO_2)による包接の検討まず油中水滴型マイクロエマルション溶液中でFe_3O_4微粒子を調製した。この微粒子が分散したマイクロエマルション溶液にNH_3水溶液と包接物質であるSiO_2の原料となる珪酸エチル(テトラエチルオルソシリケート、TEOS)を加え、TEOSの加水分解反応によりFe_3O_4微粒子がSiO_2によって包接された微粒子の調製を試みた。種々のアニオン性、カチオン性、非イオン性界面活性剤と有機溶媒を用いて調製を行ったところ、界面活性剤には非イオン性界面活性剤であるポリオキシエチレン(15)セチルエーテルを、有機溶媒にはシクロヘキセンを用いたところ、Fe_3O_4微粒子を球状SiO_2で被覆した包接微粒子が得られた。Fe_3O_4微粒子の粒子径は約12nm、被覆物質であるSiO_2層の厚さは約15nmであり、非常に均一であった。2)Co修飾マグネタイト微粒子のシリカによる包接とその磁気特性Fe_3O_4微粒子が分散したマイクロエマルション溶液中にCoイオンを添加してフェライト前駆体微粒子を作製し、この前駆体微粒子がSiO_2によって被覆された微粒子を調製した。上記検討で用いた界面活性剤、有機溶媒を用いたところ、前駆体微粒子をSiO_2で被覆した包接型微粒子が得られた。フェライトの結晶化を促進させるため、500°C1000°Cで焼成したところ、熱処理温度の上昇に従ってCo原子がFe_3O_4の結晶内に固溶し、Coフェライトが形成され得ていることが確認できた。Fe_3O_4をCoで修飾することにより、記憶材料として重要な磁力特性である保持力が15Oe(エルステッド)から780Oeへと、大幅に向上した。本研究では、新規な電磁波シールド材料創製の基礎的段階として、マイクロエマルション溶液中で調製したナノスケールのフェライト系磁性物質(Fe_3O_4、CoFe_2O_4、ZnFe_2O_4)を金属酸化物で被覆した、磁性包接微粒子を調製するとともに、その磁性微粒子の粒子径、化学組成を制御し、磁力特性を向上させることを目的としている。本研究では、包接微粒子調製に次の方法を用いる。まず、マイクロエマルション溶液中で磁性物質の超微粒子を合成し、この微粒子が分散した溶液中で金属アルコキシドの加水分解を行い、金属酸化物によって包接された微粒子を調製した。包接物質の金属酸化物としては、SiO_2について検討し、芯物質の磁性粒子の化学的、熱的安定性を調べた。界面活性剤にポリオキシエチレン(15)セチルエーテルを、有機溶媒にシクロヘキセンを用いたとき、フェライト系磁性物質を芯物質としその周囲をSiO_2で被覆したナノスケールで均一な包接型微粒子を調製することができた。芯物質にマグネタイト(Fe_3O_4)を用いた、SiO_2包接Fe_3O_4微粒子では、800°C空気焼成後においてもその包接構造、及び磁力特性が変化しなかったことから、SiO_2包接Fe_3O_4微粒子が熱的、化学的安定性に優れていることが示された。フェライト系磁性物質による電磁波の吸収特性は、磁性物質の粒子径と化学組成に依存すると考えられる。そこで、磁性物質の粒子径制御と、磁性粒子の複合化(Fe_3O_4へのCo、Znイオンの添加)による化学組成の制御を検討し、包接型フェライト系磁性材料の特性の向上を図った。
超音波の伝播速度を利用した水分傾斜のある木材の水分測定に関する基礎的研究

本研究では木材中の超音波の伝播速度が水分の減少で増加する性質を利用して、水分傾斜のある木材の含水率測定についての基礎的な検討を行なった。得られた成果の概要は以下の通りである。1.伝播速度に及ぼすいくつかの測定因子について:木材の中に結合剤が入るのを防ぎ、探触子と木材表面の接触をよくするには木材表面に粘着テープを貼り、その上に白色ワセリンを塗布する方法が簡便でよい方法であった。50-5000KHzの周波数範囲では、繊維、接線および半径方向の伝播速度に及ぼす周波数の影響は見られなかった。2.伝播速度に及ぼす水分傾斜(分布)の影響:超音波の伝播方向に水分傾斜がある場合には、複合則がほぼ成立した。伝播方向と平行方向に水分傾斜がある場合には、伝播速度の大きい部分の影響が非常に大きかった。3.乾燥過程における木材中の伝播速度と含水率との関係:繊維飽和点以下では、伝播速度は含水率の低下で増大した。含水率の単位変化当たりの伝播速度の変化割合は繊維方向が半径方向より大きかった。飽湿状態からの乾燥過程における伝播速度(V)-含水率(u)曲線の形は樹種によらずほとんど同じであった。飽水状態からの乾燥過程における伝播速度(V)-含水率(u)曲線の形は樹種グループによって異なり、大きく3つのグループに分けられた。乾燥過程における木材を含水率の異なる材が組合わさった複合材と考えて、複合則を適用した結果、計算値と測定値はよく一致した。4.伝播速度に及ぼす繊維傾斜角の影響:LR,LT面における伝播速度の繊維傾斜角に対する変化は針葉樹材、広葉樹材ともヤング率の傾向と類似であったが、RT面では針葉樹材と広葉樹材で傾向を異にした。5.伝播速度と比重の関係:繊維方向の伝播速度は比重と正の相関を示すグループ、負の相関を示すグループ及び相関を示さないグループに分けられたが、これには樹種のヤング率と比重の関係が関与している。本年度は超音波の伝播速度に及ぼす周波数の影響及び伝播速度の樹種特性,水分特性を検討した。得られた結果の大要は次の通りである。1.周波数505000kHz(接線方向の場合は2000kHzまで)の範囲ではプル-ス,カツラの3方向とも伝播速度に及ぼす周波数の影響は見られなかった。2.飽水材の乾燥過程における伝播速度と含水率との関係は樹種によって大きく異なり,飽水状態から含水率が少し低下しても伝播速度は変化せず一定で,含水率が更に低下すると含水率の低下に伴って伝播速度が増加するグル-プ(シオジ,アガチス),飽水状態から含水率が低下にするに伴って伝播速度も低下し,含水率30ー50%の間で極小値を示した後,含水率の低下で伝播速度が増大するグル-プ(ブナ,マカンバ),前2者の中間的な傾向を示すグル-プ(ヒノキ,スギ)の3つに分けられた。この3つのグル-プで乾燥過程における含水率分布型に大きな違いはなかった。3.飽湿材の場合は飽水材の場合のように伝播速度の樹種による違いは見られず,いずれの樹種においても伝播速度は含水率の低下で増大した。4.乾燥過程における木材を含水率の異なる材が組み合わさった複合材と考えて複合則の適用を試みた。複合則による計算結果は測定値と比較的よく一致した。

このとから,飽水材の乾燥過程における超音波の伝播速度はその含水率分布から説明することができる。5.結合水の範囲では,水分傾斜のある場合とない場合で,伝播速度の違いは認られなかったが,自由水が存在する場合には平均含水率は同じでも,水分傾斜の違いによって伝播速度に違いが見られた。本年度は超音波の伝播速度に及ぼす水分傾斜(分布)、木理角および比重の影響について検討した。得られた結果の概要は次の通りである。1.超音波の伝播方向に水分傾斜(分布)がある場合には、複合則がほぼ成立した。2.超音波の伝播方向と平行方向に水分傾斜(分布)がある場合には、超音波の伝播速度の大きい部分の影響が大きかった。3.LR面、LT面における伝播速度の木理角に対する変化は針葉樹材、広葉樹材とも強度やヤング率のそれに対する傾向と類似の傾向を示し、Modified-Jacobyの式でうまく表現できた。しかし、RT面では針葉樹材と広葉樹材で年輪傾角に対する傾向が異なった。すなわち、針葉樹材では年輪傾角50度付近の極小値を持つ傾向を示したのに対し、広葉樹材ではR方向からT方向に年輪傾角が変化するにつれて伝播速度も漸減する傾向を示した。この違については明らかでないが、両者の組織構造の差異による伝播径路が起因しているものと思われる。4.繊維方向の伝播速度は比重と正の相関を示す樹種グループ、負の相関を示す樹種グループ及び相関を示さない樹種グループに分けられた。ここで、伝播速度(V)とヤング率(E)、比重(ρ)との間にV=√<E/ρ>の関係が成り立つとすれば、正の相関を示す樹種グループはヤング率が比重の3乗で増加するグループであり、負の相関を示す樹種グループは比重が増加してもヤング率は一定であるか、あるいは減少する樹種グループである。相関を示さない樹種グループはヤング率が比重と一次の比例関係を示すグループである。それぞれのグループが針葉樹材だけ、あるいは散孔材だけと言うように、巨視的な組織構造の違いによって各グループ分けが出来ると説明し易いのであるが、そうゆう結果にはならなかった。
磁化プラズマの突発現象の物理モデル

当初予定の研究期間に、計画目標以上の成果が上がった。トリガー現象を精緻に観測し研究協力者と共にトリガー現象が非線形励起現象である実験的証拠を得た。トリガー現象の精緻な観測を徹底し、実験解析の成果を分析した。その結果、トリガー現象が起きる極端に短い時間に起きる大規模変形の性質を明確にすることができた。従来は、プラズマ振動の固有モードのいずれかが急に増大すると信じられていたが、トリガーの発生のごく短い時間では、プラズマの大規模変形は固有モードとは極端に異なる空間構造を持っている。それが大規模に発達したのち、固有モードへと転換することが実証された。このことから、本研究で提案した仮説「トリガー現象が非線形励起現象である」が肯定的に検証されるという大きな結果が得られたことは、プラズマ物理学全体に大きなインパクトを与えた。最終年度を平成30年度へと研究期間を延長し、さらなる成果拡大を図ることとした。主たる理由は、計画当初予想されなかった実験装置(平成29年度に建設が決定)が実現し、突発現象で現れる非モード型の変形を正確に観測する研究に道が拓けたことにある。「乱流局在」(プラズマ中の周方向の一部分に乱流が局在する)のレビューを出版し、今後の実験計画の指針を提供した。ストリーマー現象の探索を行い、HL-2A(中国)実験装置を対象に、国内・国際共同解析研究を行ない、線形モードではないストリーマーが突然現れる状況が見つかった。また、この研究が、広い自然界の突発現象に応用できるとの着想を得て、プラズマ以外の観測データにも本方法を当てはめた。ゲリラ豪雨のような突発的強雨に着目し解析したところ、統計解析により強雨領域が弾道的に伝播することが発見され、予測にも繋がりうる基礎を与えた。以上、本研究計画のインパクトをさらに高める成果を得た。成果を国内外の学会等で発表し論文として出版・執筆した。本計画の目的は、太陽フレアの発生や閉じ込めプラズマのディスラプション等、宇宙や実験室で観測される「磁化プラズマの突発現象」の物理モデルを構築する事である。変動が突発的に発生するトリガー過程を研究の眼目として捉え、突発現象における成長率の急速な増大の理論を構成する。亜臨界不安定性に着目し、マルチスケール乱流物理学によって非線形不安定性の種を研究し、線形理論では安定な系が突然不安定化される仮説を提示する。実験によって「突発現象」の機構を探査する為の物理的描像を提示する事を目標とする。この考え方のもと研究を進め、多くの成果を上げた。もっともシンプルな非線形励起としてパラメトリック励起過程がある。非線形励起としてパラメトリック励起過程に着目し、GAM(測地線音波)の突発的発生を例として解析した。その結果、実際に観測されたような状況で発生する事を定量的に説明した。また、非線形シミュレーションを行い、速度空間非線形不安定性について、実験との定量的比較を行い定量的な一致を示す結果を得た。さらに、解析対象を広げた。LHD装置における高速イオン励起バーストが知られている。この現象に対し、(線形不安定モードではなく)非線形励起機構によって起きるという物理的描像から解析を進めた。その結果、tongue状励起である事を確認した。磁気流体的揺動か準静電的揺動であるかを判定する方法を理論的に導き、それを実験結果に適用した。その結果トリガー現象において観測されている揺動が準静電的非線形揺動である事を示した。さらに、中国HL-2AトカマクにおけるELM励起のデータを解析した。ELM励起をトリガーする非線形励起機構を発見した。LHD装置における高速イオン励起バーストやHL-2AトカマクにおけるELM励起のデータを解析した。これらの現象に対し、線形モードが線形不安定によって成長するのではなく、非線形励起機構によって起きるという実験的検証を得た。いずれも、従来知られていなかったプラズマの突発的な変動を捉えることに成功したものであり、世界初の成果である。線形不安定性ではなく、非線形励起を探索すべきであるとの本計画の指導原理で導かれた成果であり、予想以上に進展したと判断する。亜臨界不安定性に着目し、マルチスケール乱流物理学によって非線形不安定性の種を研究し、線形理論では安定な系が突然不安定化される仮説に基づき、「突発現象」の機構を実験的に探査する為の物理的描像を提示する事を目標とする。この方針のもと研究を進め、多くの成果を上げた。非線形励起の例としてパラメトリック励起過程に着目し、GAM(測地線音波)の突発的発生を解析した。その結果、実際に観測された状況で発生する事を定量的に説明した。非線形シミュレーションも行い、実験との比較を行い定量的な一致を示す結果を得た。その結果、tongue状励起である事を発見した。さらに、中国HL-2AトカマクにおけるELM(Edge Localized Modes)励起のデータを解析し、それをトリガーする非線形励起機構を発見した。

これらは、トリガー現象の本質を明確に描き出した成果と言える。発見をまとめると、非モード型の大規模変動(線形モードでは説明できない)が短時間で発生し、それが大振幅になると、モード型の大規模変動(線形モードの非線形発展系と解釈される)に転換し、その後の緩和現象を支配することが発見された。突発現象のトリガーを理解するために、線形モードではなく、非線形的に(例えば亜臨界励起のような性質を持つ)不安定機構が働いているとする仮説が代表者らにより理論的に唱えられてきた。今回の研究成果は、その仮説を実証したもので、本分野の研究を大きく進展させると考えられる。LHD装置における高速イオン励起バーストやHL-2AトカマクにおけるELM励起のデータを解析した。これらの現象に対し、線形モードが線形不安定によって成長するのではなく、非線形励起機構によって起きるという実験的検証を得た。いずれも、従来知られていなかったプラズマの突発的な変動を捉えることに成功したものであり、世界初の成果である。「線形不安定性ではなく非線形励起を探索すべきである」との本計画の指導原理で導かれた成果であり、予想以上に進展したと判断する。当初予定の研究期間に、計画目標以上の成果が上がった。トリガー現象を精緻に観測し研究協力者と共にトリガー現象が非線形励起現象である実験的証拠を得た。トリガー現象の精緻な観測を徹底し、実験解析の成果を分析した。その結果、トリガー現象が起きる極端に短い時間に起きる大規模変形の性質を明確にすることができた。従来は、プラズマ振動の固有モードのいずれかが急に増大すると信じられていたが、トリガーの発生のごく短い時間では、プラズマの大規模変形は固有モードとは極端に異なる空間構造を持っている。それが大規模に発達したのち、固有モードへと転換することが実証された。このことから、本研究で提案した仮説「トリガー現象が非線形励起現象である」が肯定的に検証されるという大きな結果が得られたことは、プラズマ物理学全体に大きなインパクトを与えた。最終年度を平成30年度へと研究期間を延長し、さらなる成果拡大を図ることとした。主たる理由は、計画当初予想されなかった実験装置(平成29年度に建設が決定)が実現し、突発現象で現れる非モード型の変形を正確に観測する研究に道が拓けたことにある。「乱流局在」(プラズマ中の周方向の一部分に乱流が局在する)のレビューを出版し、今後の実験計画の指針を提供した。ストリーマー現象の探索を行い、HL-2A(中国)実験装置を対象に、国内・国際共同解析研究を行ない、線形モードではないストリーマーが突然現れる状況が見つかった。また、この研究が、広い自然界の突発現象に応用できるとの着想を得て、プラズマ以外の観測データにも本方法を当てはめた。ゲリラ豪雨のような突発的強雨に着目し解析したところ、統計解析により強雨領域が弾道的に伝播することが発見され、予測にも繋がりうる基礎を与えた。以上、本研究計画のインパクトをさらに高める成果を得た。成果を国内外の学会等で発表し論文として出版・執筆した。平成28年度には研究計画を発足させ研究方針をつくりあげた。
有限群のブロックについての研究

1.この2年間有限群のブロックの局所理論の研究を行ってきたが、有限群のブロックのパーフェクト・アイソメトリーとイソタイピーについて興味深い例が得られる等成果があった。有限群の既約指標に対するGlauberman対応とIsaacs対応がある自然な条件の下でブロックのパーフェクト・アイソメトリーを与えさらにそれがイソタイピーであることが分かった。しかしそれら指標論的な事実を導く加群論的な背景が分からず今後の研究課題としたい。特にIsaacs対応はブロック間の森田同値を与えるのではないかと予想される。また一般線形群に対するShintani lifting(descent)がある条件の下で主ブロックどうしの間のパーフェクト・アイソメトリーを与えることを示した。2.有限群のブロックの間の正規部分群に関する自然森田同値もイソタイピーを与えることが分かった。正規部分群でない一般の部分群に関する自然森田同値もイソタイピーを与えるように思われるのであるが、結果を得るに到らなかった。3.可換不足群を持つブロックについての研究は本研究の最も大きな目標であったが、p-可解群の場合に可換不足群を持つブロックの一般分解定数、イソタイピーに関する結果を得た。それを応用してp-可解群の可換不足群を持つブロックのテンサー積分解に関する問題を解決した。4.その他Alperin-Broue予想に関連して、ブロックとそのBrauer対応子との間で導来同値の確認がいくつかの例で得られた。またブロックの加群のアウスランダー・ライテン成分における既約加群の位置について結果が得られた。1.有限群のブロックのパ-フェクト・アイソメトリーについていくつかの結果を得た。有限群の既約指標に対するGlauberman対応がブロックのパ-フェクト・アイソメトリーを与えることを示した。同時にブロックに対して、ブロックのGlauberman対応とも言うべき対応が存在する事を示した。またGlauberman対応に似た性質を持つ有限一般線形群やユニタリ群のShintani-Kawanaka liftingが主ブロックのパ-フェクト・アイソメトリーを与えること示した。これらのことから、パ-フェクト・アイソメトリーが意外に頻繁に現れることが分かったのであるが、今回得られたパ-フェクト・アイソメトリーがブロックの導来圏の同値性から導かれるものであるかどうかは今のところ分からず、来年度継続して研究したい。また一般線形群のブロックについて、主ブロックの場合と同様なことが成立しているように思えるので研究を続けたい。2.可換不足群を持つブロックについてもいくつかの結果を得た。不足群が中心部分群によって分裂するならばブロック多元環も自然に分裂することが分かった。またBrauer対応子との間の導来同値の確認がいくつかの群の主ブロックに対して得られた。後者の問題はこれまでほとんど結果が得られていなかったが、今回まとまって結果が得られた。しかも結果(方法)は応用性のあるもので、今後これの応用と方法の改良を研究したい。1.有限群のブロックのパーフェクト・アイソメトリーとイソタイピーについていくつかの結果を得た。有限群の既約指標に対するIsaacs対応はパーフェクト・イソメトリーを導くことが分かっているがそれがイソタイピーになることが分かった。従って昨年度のGlauberman対応から得られるイソタイピーの場合と併せると位数が互いに素な群の作用によって得られる有限群の既約指標の対応はイソタイピーを与えることが分かった。一方Isaacs対応はブロック間の森田同値を与えるのではないかと予想され、そのことを研究したが今の所結果を得ていない。正規部分群でない一般の部分群に関する自然森田同値もイソタイピーを与えるように思われるのであるが、結果を出すに到らなかった。3. p-可解群の場合に、可換不足群を持つブロックの一般分解定数と、多元環としての構造について結果を得た。

この結果はBroue予想の特別な場合の検証に当たるものであるが、今後これを一般の群へ拡張したいと考えている。4.その他ブロックの導来同値、加群圏のアウスランダーライテングラフについて結果を得た。加群圏のアウスランダーライテングラフにおいて既約加群が必ずしも端に位置しないこと、又逆にいくつかの群の場合には既約加群が端に位置する事が分かった。
彗星の木星衝突による痕跡と近赤外発光の関係の研究

シューメーカー・レビー第9彗星(1993e)は、1994年7月に木星へ衝突し、木星大気に大きな変動を与えた。国立天文台岡山天体物理観測所188cm望遠鏡の近赤外線カメラにより、衝突直後の発光、きのこ雲からの熱放射、それに続いて生成した塵雲からの散乱光が観測された。一方、ハッブル宇宙望遠鏡などの可視光の観測では、冷却したきのこ雲の落下により塵による巨大な痕跡が生成した。本研究では、塵雲の痕跡形状を再現するような弾道軌道モデルを構築し、落下・再衝突の定量化によって理論的な発光曲線を計算し、これを実際に得られた近赤外線発光曲線と比較することで、大規模衝突現象時の近赤外線発光の物理過程の解明を目指した。この目的のために、コンピュータによる衝突痕跡の幾何学的形状を再現する弾道軌道モデルを構築し、上昇して落下する物質が木星大気の成層圏へ再衝突する物質の量の時間変化をモデルによるテスト粒子の数を数えることで調査を行った。再衝突時の発光量の定量化により、メインエベントの後半に当たる近赤外線量の変化は、上記の衝突物質の量に比例していると考えてよいことが判明した。これらの結果と衝突時の国立天文台岡山天体物理観測所188cm望遠鏡で得られたデータ等と比較を行い、全体の近赤外線発光は、最初のものが衝突時の爆発現象により上空で発光したもの、2番目が噴出したきのこ雲からの熱輻射による発光、3番目の発光がきのこ雲中での塵の凝縮生成および、きのこ雲物質の落下による二酸化炭素分子からの発光であると推定した。
グローバル法過程における日本法の位相解明と英語による日本法表現・発信に関する研究

日本法の英語での情報発信における課題の一つは、common law法系の制度と不可分に結合している「common law言語たる英語」によって、相当程度に異なる法制度である日本法を如何に表現するかという点である。そこで、2018年度においては、研究代表者(佐藤信行)と分担者(伊藤壽英)の両名がロンドン(英国)における法曹養成機関の一つであるミドルテンプルを訪問し、外国法たる日本法の基礎的用語について、どのような英語表現をすることが適切化について聞き取り調査及び意見交換を行ったほか、同様の聞き取りを、ミドルテンプル以外の法律家からも行った。一例として、日本法の「契約」という概念は、社会的機能としては英法の"contract"と同様ものがあるといってよいが、法制度の視点から見ると、その形成方法(契約の法律要件(成立要件)とcontractの法律要件など)には、単なる技術的違いを超えた差違が認められ、それが契約法文化の違いの背景ともなっている。そこで、「契約」という日本法の法律制度を英語で表現する場合には、"contract", "agreement"あるいはそれ以外の表現が考えられることになる。問題は、その使い分けが、英語話者(これには、英法に知識のある英語話者と、そうではない者が含まれる。)にどのように受け止められるかということであるが、これまでは主として、日本法に通じた日本語話者が「文脈による」あるいは「状況による」として、経験的(換言すれば、非定性的・非定量的に)使い分けを行ってきた。今般の聞き取り調査では、英法に知識のある英語話者による受け止め方を調査し、「common law言語」が予想よりは強くないことが理解された一方で、"agreement"の方が正確に意味を伝える可能性が高いことが理解されたほか、他のいくつかの用語・概念についても一定の成果が得られた。3年計画の初年度であった2018年度においては、研究実績の概要に記載のとおり、本研究の方法論的基盤となる点について、専門家の協力を得て一定の成果を挙げることができたことから、「(2)おおむね潤著に進展している」と自己評価した。2018年度の成果を踏まえて、本年度以降は、「common law言語としての英語」たる性格を不可避に有する英語で日本法を表現した場合に、誤解や混乱を招きやすい用語・事例を蓄積し、そこから適切な英語による日本法情報発信を行う基盤構築に向けた作業を行う。具体的には、上記用語・事例のデータベース化、とりわけこれまで「文脈依存」「状況依存」といわれてきたことの実体を可能な限り可視化し、論文やデータベースを用いて成果として公表する。なお、専門家に対する「聞き取り調査」が、研究方法として相当程度有効であったことから、本年度以降については、この研究手法を最大限活用することとしたい。

2018年度においては、もっぱら、ロンドン(イギリス)における聞き取り調査を手法として研究を行い、成果を得たことから、当初予定していた他の支出の一部を行わなかったため。文献調査等の他の手法による研究については、2019年度以降に実施する。
社会福祉実践における生活場面面接の理論と方法の体系化に関する研究〜実践的技法と教育訓練プログラムの開発〜

本研究の主目的は、2001-2003年度科学研究費補助金基盤研究C(2)による在宅の高齢者分野の「生活場面面接技法の体系化(試案)」をもとに、生活場面面接技法の検証及び教育訓練プログラムを開発することである。そのため、第1に、社会福祉実践・教育・研究における生活場面面接の意義と活用の方向性をまとめた。第2に、民生委員・児童委員、地域福祉権利擁護事業・生活支援員、ホームヘルパー、社会福祉士を対象とする生活場面面接研修を実施し、その評価を得た。生活場面面接ワークシートを用いることにより、生活場面面接を意図的に活用する意義の理解について高い教育効果を得た。第3に、「生活場面面接技法の体系(試案)」にもとづき、46項目にわたる生活場面面接技法を抽出・整理しアンケート調査を実施した。調査対象は、東京都及び栃木県の在宅介護支援センター438カ所全数に所属するそれぞれ2名ずつのソーシャルワーカーと、全国ホームヘルパー協議会の会員が所属する訪問介護事業所2500カ所の十分の1にあたる249カ所をランダムサンプリングし、それぞれ3名ずつのホームヘルパーを対象とし、前者で308票(回収率35.2%)、後者で307票(回収率41.1%)の回収を得た。調査内容は、まず「うまくいった事例」と「悔いの残った事例」のそれぞれについて46項目の実施頻度をたずねた。その結果、生活場面面接技法は後者よりも前者で多く使用されており、生活場面面接技法の有効性を示唆している。本研究の主目的は、在宅の高齢者分野の「生活場面面接技法の体系化(試案)」をもとに、技法の検証及び他分野への適用について検討することである。そのため第1に、日本社会福祉学会第52回全国大会にて総括的な口頭報告「社会福祉実践・教育・研究における生活場面面接の意義と活用の方向性高齢者分野におけるソーシャルワーク及びケアワークの質的研究結果の総括」をおこなった。第2にソーシャルワーク世界会議への参加により生活場面面接研究の国際動向を把握するとともに、現地オーストラリアの高齢者ケアアセスメントチームを訪問しヒアリングをおこなった。その結果、生活場面面接の呼称は見られないものの実践のなかで多用されていることがわかった。第3にバリデーション研究会やコミュニティソーシャルワーク実務者養成研修への参加により、認知症高齢者や地域住民を対象にした生活場面面接の適用の可能性について示唆を得た。第4にソーシャルワーク研究会やコミュニティケア研究所にて研究成果を報告しつつ、同時にこれまで利用者に良い結果をもたらした事例をもとに検討してきた生活場面面接だが、加えて困難事例・困難場面の提供を受け検討した結果、生活場面面接は困難事例及び困難場面においても効果的であることがわかった。第5に民生委員児童委員を対象にした生活場面面接の研修結果を分析し、生活場面面接を意図的に活用する意義の理解について高い教育効果を得た。第6に在宅の高齢者分野の「生活場面面接技法の体系化(試案)」をもとに、在宅介護支援センターのソーシャルワーカー及び訪問介護事業所のホームヘルパーを対象とした、生活場面面接の実施状況に関するアンケート調査を実施すべく、有識者の指導を得てアンケート調査票の検討し、関東圏を中心にアンケート調査協力依頼先との連絡調整をおこなった。なおアンケート調査の実施及び分析などについては次年度に引き継ぐこととなった。第1に、昨年度までの研究成果について、日本社会福祉学会第53回全国大会にて口頭報告を行った。報告の要点は、先行研究をもとにコミュニケーション技法、カウンセリング技法、面接技法と対比し、生活場面面接技法の固有性を提示したことである。第2に、「生活場面面接技法の体系」(試案)にもとづき、46項目にわたる生活場面面接技法を抽出・整理し、それぞれの項目の実施頻度とともに、生活場面面接の展開の具体的場面を問うアンケート調査票を作成した。これをもとに、東京都及び栃木県の在宅介護支援センター438カ所全数に所属するそれぞれ2名ずつののソーシャルワーカーを対象に、また全国ホームヘルパー協議会の会員が所属する訪問介護事業所2500

カ所の十分の1にあたる249カ所をランダムサンプリングし、それぞれ3名ずつのホームヘルパーを対象とし、アンケート調査を実施した。第3に、ホームヘルパー、民生委員児童委員、生活支援員(地域福祉権利擁護事業)を対象とした生活場面面接の研修を実施し、評価を受けた。2点目・3点目にについては、いずれも現在データ処理中につき、分析は次年度に繰り越すこととなった。第4に、昨年度までは、高齢者分野に限定して生活場面面接を検討してきたが、本年度は、生活場面面接の他分野への応用性を検討するために、現場での生活支援において生活場面面接が多用されていると考えられる知的障害者施設、児童養護施設、及び医療機関のソーシャルワーカー、それぞれ1人ずつヒアリング調査を実施した。4点目のデータ分析も次年度の課題である。最終年度である本年度は、次の2点を中心に実施した。(1)生活場面面接技法の体系化昨年度の1月3月にかけて、「生活場面面接技法の体系」(試案)にもとづき作成した46項目にわたる生活場面面技法をもとに、東京都及び栃木県の在宅介護支援センター438カ所全数に所属するそれぞれ2名ずつのソーシャルワーカーを対象に、また全国ホームヘルパー協議会の会員が所属する訪問介護事業所2500カ所の十分の1にあたる249カ所をランダムサンプリングし、それぞれ3名ずつのホームヘルパーを対象に実施した。その結果、ソーシャルワーカーでは回収数308票(回収率35.2%)、ホームヘルパーでは回収数307票(回収率41.1%)を得て因子分析を行った結果、7因子23項目からなる生活場面面接技法の体系を導き出すことができた。以上、研究協力者として古谷野亘先生(聖学院大学教授)の指導を受けた。(2)生活場面面接研修とその評価をもとにした教育訓練プログラムの作成全国社会福祉協議会主催の地域権利擁護事業生活支援員研修、東京都民生委員児童委員連合会主催の現任研修、栃木県ケアマネジャー支援センター主催の専門研修等において実施した。これらをもとに、生活場面面接の教育訓練プログラムを作成した。(3)生活場面面接技法の精緻化生活場面面接技法の精緻化を図るために、現任者に対する追加的なヒアリングを実施した。また先行研究レビューの補足として、欧米の文献を翻訳した。
光格子トラップ中の2準位原子量子ビットを用いた幾何学的量子操作の研究

今年度は、主に2つの成果をあげた。1.ボースアインシュタイン凝縮体(BEC)の1次元光格子捕捉の最適化磁気トラップ中において蒸発冷却を30秒行うことによって、F=1,m_F=-1の3×10^7個のナトリウムBECを生成した。次に光格子のレーザーアライメントを最適化(焦点のあわせ込みなど)することによって、光格子にBECを75%移行することができた。光格子に捕捉されたBECの捕捉時間と捕捉原子数の関係から、3体損失係数K_3=(1.22±0.12)×10_<-30>cm^6s<-1>、1体損失係数K_l=(1.99±0.04)s_<-1>と求まり寿命500msを得ることが出来た。光格子に捕捉した基底状態F=1,m_F=-1のBECを、励起状態F=2,m_F=+1にマイクロ波-ラジオ波(MW-RF)遷移をさせた。この遷移の場合、1次のゼーマンシフトに依存しないマジック磁場が存在しナトリウムの場合67.7μTである。そこで、ヘルムホルツコイルにより67.7μTの磁揚を印加し、RFコイルとダイポールアンテナによりMW-RF場をBECに照射した。得られたF=2,m_F=+1の捕捉時間と捕捉原子の関係から捕捉寿命(7.7±2.4)msを得た。この捕捉寿命が短い理由は、2体損失のスピン緩和が強く依存していると考えられる。この条件下で、光格子のコヒーレンス時間を検証するためラムゼー干渉計を構成した。0.5msの2本のπ/2MW-RFパルスを1.5msの間隔で照射し、鮮明度75%のラムゼー干渉縞が得られた。今回の遷移では、F=2,m_F=+1の寿命が数msと短かったためにラムゼー干渉のコヒーレンス時間は、2ms程度に制限された。今後の展望として、数秒のコヒーレンス時間を得るために原子の捕捉寿命が数秒あるF=2,m_F=-2を用いる必要がある。1、全幾何学的位相操作によるユニバーサル単一量子ビット演算(以下、USQO)演算の確立USQOは、初期状態が基底状態の場合、ブロッホ球上における2-3軸の回転によって成し遂げられる。前年度までに、初期状態が基底準位にある場合の幾何学的操作を用いて、2-3軸の回転を実現したが、信号には、余分な位相や、ノイズがのってしまい、不安定なものとなっていた。そこで、レーザー強度の安定化、acシュタルクシフトの除去を行うことにより、統計誤差1%程度の不確かさで実現をすることができた。これにより冷却2準位原子のUSQOを実現した。2、NaにおけるBECの作成光双極子トラップへ移行する際には、原子を超冷却する必要がある。これまで、レーザーと磁場を用いた磁気光学トラップ(MOT)から、光のみによる偏光勾配冷却(PGC)、そして、磁場ポテンシャル中へ閉じ込める磁気トラップ(MT)へ移行し、蒸発冷却を行ってきた。この蒸発冷却過程は、平均エネルギーが高い粒子を取り除き、残った原子で弾性衝突を繰り返し再熱平衡化を起こす。ボーズ粒子の場合、この蒸発冷却を繰り返し行うことによって、極低温、高密度において最低エネルギー状態になるボーズ・アインシュタイン凝縮(BEC)と呼ばれる相転移が起こる。この時の転移温度はおよそ500nKであり、光双極子トラップに移行するため十分な温度まで冷却されていると考えられる。蒸発冷却の最適化を行うことにより、約2×10^6個のBECを実現することができた。また、磁気トラップに移行する前にスピン偏極を行うことにより、磁気トラップへの移行効率も2倍増加することにより、最終的に7.5×10^6個のBECを生成することができた。今年度は、主に3つの成果を上げた。1.ナトリウムボースアインシュタイン凝縮体(以下,NaBEC)を用いたRamsey干渉計の構成磁気トラップに捕捉されたナトリウム原子を30秒程の蒸発冷却により、F=1,m_F=-1状態で2×10^7個のNaBECを生成した。そして、磁気トラップから解放し、ラジオ周波数を印可することにより、F=1,m_F=-1→F=1,m_F=0に46%移行させた。その後、π/2パルスの2光子誘導ラマンパルスを10msの間隔で2本照射することにより、時計遷移のRamsey干渉計を構成し干渉信号を観測することに成功した。そのとき、単一測定で、鮮明度96%、周波数分解能6×10^<10>が得られ、冷却原子に比べて非常に高いSN比を得ることができた。2.BECの幾何学的位相操作ユニバーサル単一量子ビット演算(U_3-U_2-U_3)を構成するU_3,U_2演算を、解放されたBECに対して幾何学的位相操作により行った。U_3は、連続したπ-πパルスに対して後ろのパルスにδ/2の相対位相を与えることにより、(1.97±0.08)×δ/2で、またU_2は、連続したπ/2-π-π/2パルスの真ん中のパルスにπ+δ/2の相対位相を与えることにより、(1.97±0.07)×δ/2で検証することができた。3.光格子トラップへの移行1,2では、解放されたNa原子を利用したが、重力落下により干渉時間や操作時間が制限される。

そこで、光格子トラップポテンシャルにBEC原子をロードすることにより干渉時間を長くすることを目的に、350mWのYAGレーザーを50μmに絞り凹面鏡により返すことで30μKの周期ポテンシャルを形成した。そして、転移温度1μK程度のBECを生成した後、磁気トラップから解放することで、Na原子を光格子ポテンシャルで約50%程度トラップし、寿命500msを得ることに成功した。今年度は、主に2つの成果をあげた。1.ボースアインシュタイン凝縮体(BEC)の1次元光格子捕捉の最適化磁気トラップ中において蒸発冷却を30秒行うことによって、F=1,m_F=-1の3×10^7個のナトリウムBECを生成した。次に光格子のレーザーアライメントを最適化(焦点のあわせ込みなど)することによって、光格子にBECを75%移行することができた。光格子に捕捉されたBECの捕捉時間と捕捉原子数の関係から、3体損失係数K_3=(1.22±0.12)×10_<-30>cm^6s<-1>、1体損失係数K_l=(1.99±0.04)s_<-1>と求まり寿命500msを得ることが出来た。光格子に捕捉した基底状態F=1,m_F=-1のBECを、励起状態F=2,m_F=+1にマイクロ波-ラジオ波(MW-RF)遷移をさせた。この遷移の場合、1次のゼーマンシフトに依存しないマジック磁場が存在しナトリウムの場合67.7μTである。そこで、ヘルムホルツコイルにより67.7μTの磁揚を印加し、RFコイルとダイポールアンテナによりMW-RF場をBECに照射した。得られたF=2,m_F=+1の捕捉時間と捕捉原子の関係から捕捉寿命(7.7±2.4)msを得た。この捕捉寿命が短い理由は、2体損失のスピン緩和が強く依存していると考えられる。この条件下で、光格子のコヒーレンス時間を検証するためラムゼー干渉計を構成した。0.5msの2本のπ/2MW-RFパルスを1.5msの間隔で照射し、鮮明度75%のラムゼー干渉縞が得られた。今回の遷移では、F=2,m_F=+1の寿命が数msと短かったためにラムゼー干渉のコヒーレンス時間は、2ms程度に制限された。今後の展望として、数秒のコヒーレンス時間を得るために原子の捕捉寿命が数秒あるF=2,m_F=-2を用いる必要がある。
Paulinella chromatophoraのシアネレに関する研究

Paulinella chromatophoraのシアネレと宿主細胞の共生関係を探ることにおいて不可欠なのは、シアネレから宿主細胞核への遺伝子伝播の有無の検証である。その目的のため本年度においても昨年度に引き続き、シアネレから宿主核への転移したと思われるpsaE, psaI, HLIP遺伝子について詳細に調べた。psaIに関して、近年解読された2つの培養株のシアネレゲノムをしたところ、EST解析を行った株においてはpsaI遺伝子が不活性化しているのに対し、もう1方のシアネレゲノムにはほぼ完全な状態でコードされており、psaIの核への転移がごく最近起きた可能性が示された。今年度までにP.chromafophoraのESTデータベースの中から12のHLIP遺伝子に相同性を示す配列が発見された。さらにそれら12配列には多様性が見られ、宿主核には複数のHLIP遺伝子のコピーが存在することが示唆された。これら12の配列を一次構造で分類すると少なくとも2つのタイプが存在することが明らかとなった(それぞれType 1およびType 2とする)。これら2つのタイプを近縁な自由生活性シアノバクテリア(Syechococcus sp.WH5703)のHLIP遺伝子と比較した結果、シアノバクテリアにもType 1,Type 2に分類できるHLIP遺伝子が認められた。このことは、P.chromatophoraで見つかったこれら2タイプのHLIP遺伝子が、それぞれ独立にシアネレから宿主核へ転移したことを示唆している。複数回の遺伝子転移を起こしていることを加味するとHLIPが細胞内共生関係において重要な役割を果たしている可能性も考えられる。Paulinella Chromatophoraのシアネレと宿主細胞の共生関係を探ることにおいて不可欠なのは、シアネレから宿主細胞核への遺伝子伝播の有無の検証である。そこで今年度において、Paulinella Chromatophoraの核からシアネレ由来の遺伝子が発現しているか否かを検証するため、本種の培養株であるM0880株、FK01株を用いたEST解析を目指した。これら2つの株を大量培養し、その中からPoly A鎖が付加された核由来のmRNAのみを生成し、cDNAライブラリを作成した。両株ともに大量培養が困難な株であるが、培養条件の検討によってcDNAライブラリ構築に必要なmRNAを確保することに成功した。現在、作成したcDNAライブラリを網羅的にシークエンシングしている。現在までにFK01株由来のcDNAライブラリの中から約3500配列、M0880株由来のcDNAライブラリの中から約400配列を得た。これまでのEST解析によって得られたcDNAの配列を同定した結果、約20配列がシアネレに近縁であるシアノバクテリアの遺伝子と高い相同性を示した。よって、これらがコードする遺伝子はシアネレから核に転移した可能性があるといえる。それら転移を起こしたと考えられる遺伝子のうち、1つの光合成関連遺伝子に関してゲノムDNA上配列の取得を行ったところ、cDNAの配列と相同な配列が得られた。興味深いことに、このゲノム配列には約100bpのスプライセオソーマルイントロンが確認された。スプライセオソーマルイントロンは、これまでバクテリアや葉緑体において確認されたことがないため、このイントロンの存在は、この光合成関連遺伝子が宿主の核DNAにコードされていることを強く示唆している。その目的のため本年度においては昨年度に作成したP.chromatophoraのESTデータベースの中から、シアノバクテリア由来と考えられる配列を探索し、いくつかの配列において詳細な解析を行った。詳細な解析を行ったのはpsaEおよびpsaI、およびHigh light inducible protein(Hlips)geneと思われる遺伝子であり、これらのうちpsaE,psaIのゲノム上の配列を獲得したところ、対応するゲノム配列にはスプライソソームイントロンが認められた。これらイントロンの存在は、psaEおよびpsaIが宿主核DNAにコードされていることを強く示唆している。また、psaEおよびpsaIは本研究でEST解析を行ったP.chromatophoraの培養株におけるシアネレゲノムからは欠失していることが明らかとなっている(私信)。これらを踏まえると今回ESTデータより発見されたシアノバクテリア遺伝子様の配列はシアネレから宿主核へと伝播したものであると考えられる。今回発見されたpsaE遺伝子より推測されるPsaEタンパクは、イントロンの挿入のような改編を受けた後でも、シアノバクテリアのホモログと比較して非常に保存されたアミノ酸配列を保っており、このタンパクはP.chromatophoraの細胞内において機能していると考えられる。上記の結果を踏まえて考えると、P.chromatophoraのシアネレは代謝的のみならず、遺伝子、タンパク質レベルで宿主細胞に依存していることが伺える。これはシアネレが単なる共生体ではなく、光合成オルガネラとして宿主に統合されていることをサポートする知見である。

psaIに関して、近年解読された2つの培養株のシアネレゲノムをしたところ、EST解析を行った株においてはpsaI遺伝子が不活性化しているのに対し、もう1方のシアネレゲノムにはほぼ完全な状態でコードされており、psaIの核への転移がごく最近起きた可能性が示された。今年度までにP.chromafophoraのESTデータベースの中から12のHLIP遺伝子に相同性を示す配列が発見された。さらにそれら12配列には多様性が見られ、宿主核には複数のHLIP遺伝子のコピーが存在することが示唆された。これら12の配列を一次構造で分類すると少なくとも2つのタイプが存在することが明らかとなった(それぞれType 1およびType 2とする)。これら2つのタイプを近縁な自由生活性シアノバクテリア(Syechococcus sp.WH5703)のHLIP遺伝子と比較した結果、シアノバクテリアにもType 1,Type 2に分類できるHLIP遺伝子が認められた。このことは、P.chromatophoraで見つかったこれら2タイプのHLIP遺伝子が、それぞれ独立にシアネレから宿主核へ転移したことを示唆している。複数回の遺伝子転移を起こしていることを加味するとHLIPが細胞内共生関係において重要な役割を果たしている可能性も考えられる。