hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
分子性結晶場における水素原子と溶質とのトンネル効果による高選択的反応

分子性結晶場において水素原子の高選択的反応を実現する方法として極低温における量子力学的トンネル効果による反応を利用することを筆者は提案した。トンネル反応では活性化エネルギ-が零となり極低温でも反応が起る。しかも僅かなエネルギ-差でも著しい影響を受け、反応は高選択的となる。実際、炭化水素混合結晶場において水素原子は僅かに弱い結合を持つ溶質と高選択的に反応する。この選択的トンネル反応は最も単純な分子性結晶である固体水素においても見出された。この系は分子性結晶場のモデル系と見ることが出来る。筆者は固体水素中における水素原子-分子トンネル反応の速度定数の絶対値を初めて測定することに成功した。この研究に刺激されて厳密な理論計算が日本およびアメリカで行なわれたので、それらの理論値と実験値との比較を行なった。固体水素中でのH原子の選択的トンネル反応を解明するためには、水素原子の捕捉サイトの構造を知る必要がある。筆者は固体H_2中のH原子のESRスペクトルにスピン・フリップ線を発見したので、この線の強度解析からH原子は結晶の置換型サイトに捕捉されていることを明らかにした。これらの研究成果は外国でも注目され、本年1月にアメリカで行なわれたゴ-ドン会議において招待講演を行なった。また単純な分子性結晶として希ガス固体を取り上げ、この固体中での三重水素原子の溶質(水素や炭化水素)との選択的トンネル反応を4.2Kと77Kで研究した。溶質濃度が低い時に三重水素原子は選択的トンネル反応を行なうことを見出した。今後は、分子性結晶中の選択的トンネル反応に対する分子の配向や回転状態の効果を調べる。特に4.2KH_2分子には回転量子数J=Oのバラ水素とJ=1のオルト水素とが存在するので、これらを用いるとトンネル反応に対する回転量子状態の影響を調べることが出来る。
太古代から原生代前期までの海水組成進化-流体包有物を用いた手法の開発-

海水中のCO_2濃度変動は、地球の表層環境変動及び生命進化を議論する上で非常に重要である。しかし、これまでそれを推定する方法が確立されていなかったため、定量的な議論はされてこなかった。そこで本研究では、(1)海洋地殻の海洋底熱水変質作用に着目した地質学、岩石学、熱力学的手法、(2)熱水性石英中の流体包有物を用いた地球化学的手法を32、30、25、22億年前及び600万年前の地質体に適用し、地球史を通じた海水中のCO_2濃度の経年変化を推定した。(1)の手法により、海洋地殻中に固定されたCO_2量は、32億年前から600万年前まで減少していることが明らかになった。特に、25億年前のCO_2量は32億年前のものの10分の1以下であった。このことから、32億年前から25億年前に海水中のCO_2濃度が急激に減少したと考えられる。次に(2)の手法により、30、22億年前の海水のXCO_2に制約を与えた。この流体包有物の研究では、真空中で石英を破砕し、流体を抽出するシステムを新たに開発した。これまで、XCO_2または炭素同位体比のどちらかを測定する研究はされてきたが、本研究では真空ライン中でH_2O量の定量を可能にしたことにより、同一試料からXCO_2と炭素同位体比の両方を測定する方法を確立した。この手法を天然の試料に適用した結果、約30億年前の海水のXCO_2は現在より約100倍程度高く、22億年前は現在の数倍以下であることが明らかになった。以上のことからまた、現在の約100倍という太古代の高CO_2濃度の海水は原生代前期までに急激に減少したことが明らかになった。また、太古代の大気CO_2分圧は現在の約100010000倍高いことが示唆された。太古代の海水組成を見積もることは初期地球の表層環境を議論するうえで非常に重要である。近年、太古代発泡溶岩の空隙を埋める石英中の流体包有物から太古代の海水組成が議論され始めた。一般に海底熱水系の沈殿物である発泡溶岩の空隙を埋める石英には多くの流体包有物が含まれている。流体包有物は海水成分と熱水成分の混合であるため、その混合のトレンドから海水組成を見積もることが可能であると考えられる。しかし、既存の手法では技術的に溶存ガスを測定することができない。さらに、流体包有物の二酸化炭素濃度は低いため無視できると解釈されてきた。もし、流体包有物の二酸化炭素濃度が高いとすると、これまでの流体包有物の研究において化学組成の見積もりが間違っている可能性がある。そこで本研究では溶存ガスを測定する手法を開発中である。32億年前の海洋地殻中に存在する発泡溶岩の空隙を埋める石英や石英脈10試料から分析用チップを作成し、顕微鏡観察により初生的な流体包有物を二次的な流体包有物を分類した。いくつかの流体包有物は常温で3相に分離しており二酸化炭素の液相が確認された。これは流体包有物の二酸化炭素濃度が非常に高いことを意味している。さらに、冷却加熱台を用いて初生的な流体包有物の均質化温度と氷点を測定した。その温度は111度から311度であり頻度分布のピークは約150度であった。その頻度分布から、ホストの石英にトラップされた流体は、相分離を起こしていたことを示唆している。これは、海底下で上昇する熱水が急激に減圧したためであると考えられる。また、氷点は-8.5から0度であり見かけの塩濃度は0から16wt%であり、ピークは約10wt%であった。これは、現在の海水の塩濃度(3.5wt%)よりの3倍ほどであった。今後は、現在開発中のレーザーラマンを用いた手法を用いて二酸化炭素濃度の定量測定を行う。太古代の海水組成を見積もることは初期地球の表層環境を議論する上で非常に重要である。太古代の海底熱水系の沈殿物の一部は、発泡溶岩の空隙を埋める石英として存在する。また、その石英には多くの流体包有物が含まれている。この流体包有物は海水成分と熱水成分の混合であるため、その混合のトレンドから海水組成を見積もることが可能であると考えられる。しかし、既存の手法では技術的に溶存ガスを測定することが困難であった。一般に太古代の海水を含むと考えられる流体包有物は水、二酸化炭素、メタンを含んでおり、その炭素の安定同位体比からマントルと海水の混合比を推定することが可能である。そこから海水の濃度を見積もる。今年度は、35、32、30、22億年前の試料の岩石学的記載を行い、分析に適した試料を選定した。

さらに、真空中で流体包有物を含む石英を破砕し、ガス成分を抽出する真空ラインを作成した。この真空ラインにおいて水、二酸化炭素、メタンを分離することが可能となった。今後はこの抽出法を太古代の試料に適用する。これにより、太古代から原生代前期までの海水中の二酸化炭素濃度、メタン濃度の経年変化が読み取れると予測される。海水中のCO_2濃度変動は、地球の表層環境変動及び生命進化を議論する上で非常に重要である。しかし、これまでそれを推定する方法が確立されていなかったため、定量的な議論はされてこなかった。そこで本研究では、(1)海洋地殻の海洋底熱水変質作用に着目した地質学、岩石学、熱力学的手法、(2)熱水性石英中の流体包有物を用いた地球化学的手法を32、30、25、22億年前及び600万年前の地質体に適用し、地球史を通じた海水中のCO_2濃度の経年変化を推定した。(1)の手法により、海洋地殻中に固定されたCO_2量は、32億年前から600万年前まで減少していることが明らかになった。特に、25億年前のCO_2量は32億年前のものの10分の1以下であった。このことから、32億年前から25億年前に海水中のCO_2濃度が急激に減少したと考えられる。次に(2)の手法により、30、22億年前の海水のXCO_2に制約を与えた。この流体包有物の研究では、真空中で石英を破砕し、流体を抽出するシステムを新たに開発した。これまで、XCO_2または炭素同位体比のどちらかを測定する研究はされてきたが、本研究では真空ライン中でH_2O量の定量を可能にしたことにより、同一試料からXCO_2と炭素同位体比の両方を測定する方法を確立した。この手法を天然の試料に適用した結果、約30億年前の海水のXCO_2は現在より約100倍程度高く、22億年前は現在の数倍以下であることが明らかになった。以上のことからまた、現在の約100倍という太古代の高CO_2濃度の海水は原生代前期までに急激に減少したことが明らかになった。また、太古代の大気CO_2分圧は現在の約100010000倍高いことが示唆された。
生涯発達能力を育む幼小連携の在り方に関する国際比較研究

グローバリゼーションの対応として幼年期からコンピテンスベースの教育を行うことが市民の生涯発達能力の育成に役立つことが知られている。本研究では以上を背景に、幼小連携の在り方を日本とアメリカ・フランス・韓国・中国・台湾を対象に調査した。学習の接続、カリキュラム基準、親と地域への対応といった観点から明らかにしている。研究計画に準じて以下のとおりの研究活動を行った。代表者の事情により実施に遅れが生じ、一部は22年度に実施繰り延べとなっている。<平成21年度内実施分>9月第1回会議を国立教育政策研究所にて実施。(研究計画の確認、日本における幼小連携の類型別*先行研究の検討海外に関する先行研究検討、海外調査の設計)11月3月海外調査の実施(1)韓国調査(丹羽・宍戸)、(2)アメリカ・ウィスコンシン州調査(松尾)、(3)アメリカ・カリフォルニア州調査(一見・中島・篠原)3月海外調査の調査結果の持ち寄り研究交流会議とフランスにおける幼小連携政策に関する講演会の実施(話題提供赤星まゆみ氏)、いずれも国立教育政策研究所にて。国内調査(和光幼稚園)実施(宍戸)<平成21年度の中国台湾調査実施予定の繰越分>平成22年度12月、受け入れ先の事情により台湾調査のみ実施(一見・翁麗芳・大和)。<現在得られている知見>調査対象国では、幼小連携に関しては就学前就学の橋渡しを、教育課程基準・スタンダードの見直し、接続の区切りの見直し、親も巻き込んだ家庭・地域・施設のあらゆる関係者の意識改革と参加、という形で円滑に行うべくそれぞれに取り組んでいることが明らかとなった。そこにはOECDが類型化した入学準備教育VSホリスティック教育の促進、という2類型に単純にあてはまらぬ問題が存在する。幼児教育の学校化の行き過ぎについてはエビデンスにもとづく反省・警告が各国にもみられるが、幼児教育や学校教育で進む市場経済化・国際競争の激化は、理念としての政策と実態の乖離をも招いている。わが国の現状に照らして参考とすべき知見を導くために、引き続き調査結果の分析にとりくむ予定である。〓平成22年度(第2年度)は、初年度実施した海外調査をふまえ、その補充海外調査と国内調査(教育委員会・施設の訪問・参観・インタビュー)を中心に以下のとおり進めた。ただし当初計画に比して研究代表者の前年度からの健康状態の悪化(平成22年5月平成23年1月、22年8月には緊急入院、11月には安静のため半月静養、12月に翌年度始めに手術決定・通院)にともない、海外調査、中間報告書の作成、地方学会・地方自治体での調査等の実施が延期実施または見送られるなどの遅延計画縮小が全体として生じた。ただし、これを補うための、都内での教育委員会調査、中国の専門家を招いての研究会を実施するなどの対応をとった。〓また、とくに年度内の研究会議を開催中に東日本大震災が発生し、翌々日から実施予定だった中国現地調査も震災直後の交通事情の悪化により断念した。旅行は翌年度に繰り延べ、それは23年9月にほぼ当初予定通り実施された。〓国内調査に関しては自治体ベースの取り組みについては新宿区の事例を代表者が、江東区の事例を連携研究協力者の篠原が、私立和光学園幼稚園・小学校の事例については連携研究者宍戸がそれぞれ調査を行った。〓また、本科研の副産物として平行して進めていた幼小連携についての国際政策提言も行っているOECD・Starting Strong IIを『OECD保育白書』として翻訳刊行することができた。当初予定実施状況平成22年5月第1回会議の開催→平成23年3月11日に実施5月6月海外調査(台北・台中)の実施(前年度の繰越経費による)→平成22年12月に実施5月12月国内調査の実施(東京都内・名古屋市・京都市・大津市) →平成22年12月に都内で分担実施8月日本教育学会での報告・研究打ち合わせ(広島大学)→学会参加見合わせ9月予定外→来日中の中国側研究者を招き研究会11月海外調査の実施(北京) →3月実施に延期、それが震災でさらに繰り延べ*12月第2回研究会議の実施(中間報告書・資料集作成)→計画の遅れにより最終報告書に吸収平成23年9月*中国調査を北京市で実施本科研最終年度の研究は当初計画に沿って以下のとおり進行した。代表者の病休とその後の静養のため、実際の研究活動は、年度内の7月から開始し、翌年度5月まで継続している。なお、当初予定外の活動として、業績欄に記載のような学会発表、招待講演を行い、11月に来日した台湾台北市教育局代表団の幼小連携をテーマとする視察プログラムを東京都新宿区において実施し、研究情報の還元と収集の一助とした。当初計画→実施月7月→12月第1回研究会議開催(一見・宍戸・丹羽・篠原・中島・松尾・赤星・大和・日暮)(1)韓国・台湾・アメリカ・フランス・国内の事例の再レビューと(2)その後の文献等フォローアップ調査報告(3)比較検討に関する討論(4)最終報告書のとりまとめ案の検討

12月→12月第2回研究会議開催→2回分の会議を1回に1本化811月→12月3月各国レポートの分担執筆(代表、各連携研究者)9月→79月前年度の研究費繰越金による中国調査の準備と実施(北京市)9月11月→9月11月中国レポート執筆(一見・日暮)11月→10月中国調査結果を中心にアジア教育学会での研究発表(一見・日暮)12月→3月5月報告書編集(一見)3月→5・6月報告書のウェッブ掲載、印刷分の発送
マイクロバイオータの表現型可塑性に着目した歯性病巣感染症の病態機序解明

腸内細菌叢のバランス異常は様々な慢性炎症疾患の病態形成に関与することが示唆されている。また慢性感染症である歯周病罹患者の口腔も、大腸に匹敵する細菌・エンドトキシン・炎症性メディエーターのリザーバーであり、歯周局所だけでなく全身の炎症性病変に関連しており、とくに歯周病は生活習慣病の病態進展に影響することが知られている。そこで本研究では、歯性病巣感染症と腸内細菌叢の変調との関連性を紐解くことにより、生活習慣病の発症・増悪化の新しい仕組みの解明を試みていく。
先天性代謝病の病因解析と治療に関する研究(総括班)

先天性代謝病の原因は,遺伝生化学,分子生物学的な異常に基づくものであり,その研究を推進するためにはこの方面の分野を専門とする基礎医学研究者の協力と援助が必要である.一方,先天性代謝病に基づく臨床的な異常は,それが単一の遺伝子の異常であっても,各々の疾患によって,肝臓,腎臓,内分泌系,神経系,血液系などに障害を生じ,その臨床像は誠に多種多彩で,夫々を専門とする小児科学並びに内科学研究者が多角的・綜合的に研究することが必要である.この観点から大きなプロジェクトチームが組まれて先天性代謝病の病因解析と治療に関する研究が進められてきた.このように多方面の研究者が綜合的に研究するには,幅広い各研究班の連けいと情報の交換が必要デアリ,総括班が中心になってその情報交換と研究協力を促進してきた.そして,研究を進める上で必要な症例や疾患モデル動物が各研究班に紹介され,興味ある研究成果が得られた.特に,コラーゲン代謝異常の病因・病態解析研究班と遺伝性血液疾患の病因解析研究班は,この研究班が組織されてから,夫々研究対象とする疾患が全国から集まり,その病因解析著しく進展した.また,先天代謝異常症の分子遺伝学的研究班でも,尿素サイクル代謝異常症に関する研究試料が全国から集まり,国際的にも高く評価される尿素サイクルの酵素の分子遺伝学的解析が進展している.リソゾーム酵素異常や複合糖質代謝異常の病因・病態の解析に関する研究班では,リソゾームの形態と機能に関する基礎的な研究が進展すると共に,複合糖質代謝異常症の早期発見法の開発と病因の究明が行われた.膜輸送障害に基づく代謝病の病因解析に関する研究班と酵素補充療法に関する基礎的研究班は,各班員が協力して研究を推進し,多くの業績が生まれ,本研究班の目標は十分に到達されたということができる.先天性代謝病の原因は,遺伝生化学,分子生物学的な異常に基づくものであり,その研究を推進するためにはこの方面の分野を専門とする基礎医学研究者の協力と援助が必要である.一方,先天性代謝病に基づく臨床的な異常は,それが単一の遺伝子の異常であっても,各々の疾患によって,肝臓,腎臓,内分泌系,神経系,血液系などに障害を生じ,その臨床像は誠に多種多彩で,夫々を専門とする小児科学並びに内科学研究者が多角的・綜合的に研究することが必要である.この観点から大きなプロジェクトチームが組まれて先天性代謝病の病因解析と治療に関する研究が進められてきた.このように多方面の研究者が綜合的に研究するには,幅広い各研究班の連けいと情報の交換が必要デアリ,総括班が中心になってその情報交換と研究協力を促進してきた.そして,研究を進める上で必要な症例や疾患モデル動物が各研究班に紹介され,興味ある研究成果が得られた.特に,コラーゲン代謝異常の病因・病態解析研究班と遺伝性血液疾患の病因解析研究班は,この研究班が組織されてから,夫々研究対象とする疾患が全国から集まり,その病因解析著しく進展した.また,先天代謝異常症の分子遺伝学的研究班でも,尿素サイクル代謝異常症に関する研究試料が全国から集まり,国際的にも高く評価される尿素サイクルの酵素の分子遺伝学的解析が進展している.リソゾーム酵素異常や複合糖質代謝異常の病因・病態の解析に関する研究班では,リソゾームの形態と機能に関する基礎的な研究が進展すると共に,複合糖質代謝異常症の早期発見法の開発と病因の究明が行われた.膜輸送障害に基づく代謝病の病因解析に関する研究班と酵素補充療法に関する基礎的研究班は,各班員が協力して研究を推進し,多くの業績が生まれ,本研究班の目標は十分に到達されたということができる.遺伝生化学,分子生物学,農学,小児科学,内科学など広い研究分野の研究者が協力して、先天性代謝病の病因解析と治療の研究を多角的、且つ綜合的に進めてゆくには、各研究班の密接な連けいと情報の交換が必要であり、そのために昭和61年度は総括班会議を3回開催し先天性代謝病ニュースレターを4号発行し、研究協力が十分に行われるように配慮した。その効果もあって、コラーゲン代謝異常研究班には多数の稀な患者試料が、他の班員からも送付され大きな研究成果が得られた。また尿素サイクル代謝異常症についても多数の患者試料が分子遺伝研究班に提供され、研究成果があげられつつある。また無アルブミンラットに肝移植を行い、ニーマンピックマウスに羊膜移植や骨髄移植を行うなどの協同研究も進められた。各研究班の年度末班会議を開催するに当っては、他の研究班に属する班員や研究協力者が自由に参加できるように隣接した会場を総括班として準備し、関連した研究の情報の交換ができるように配慮し、特に「先天性代謝異常症の分子遺伝学的研究班の班会議では、協同研究を推進する上で重要な報告が多いので、全員が参加できるように配慮し、更に本年度に高い業績が得られた各研究班の研究者には公開シンポジウムで講演を依頼し、各研究者の意見の交換を活発にして、本研究班の研究が一層推進されるように配慮した。なお、本年度の研究業績集については、すでに期日内に全班員から原稿が送付されているので、予定通り関係者に送付できる。また、研究試料の交換を活発にし、研究を推進する目的で、班員から依頼のあった先天性代謝病患者の皮膚、および羊水細胞の培養と保存を行い、更に依頼に応じて提供した。
微惑星や原始地殻における高温変成作用について

本研究では、HED隕石や月隕石の岩石組織や全岩化学組成を詳細に検討し、小惑星ベスタや地球の月の原始地殻の形成過程を明らかにしようとした。また、ユレイライトの鉱物学的研究から推定した熱史と衝撃史をもとに、母天体である微惑星の発達過程を明らかにしようとした。ユークライトは太陽系最古の溶岩としてしられ、原始惑星の生き残りとして知られる小惑星ベスタの表層地殻を構成していたとされる。玄武岩質ユークライトは、その全岩化学組成から二つの化学トレンドを持つことが知られている。一つのトレンドは、初期に形成されたマグマ大洋の結晶分化から推定されるトレンドと一致する。しかし、もう一つのトレンドはこのマグマ大洋モデルでは説明できなかった。今回の研究で、このトレンドは、高温変成作用により地殻下部が部分溶融を起こし、その溶融液が上昇中のマグマを汚染したためにできた可能性が高いことを示した。この結果は、論文にて報告した(Barrat, et. al. 2007)。現在、熱変成作用を受け、部分溶融をした可能性の高いユークライトについて研究中である。結果の一部学会で報告した。高温変成作用を受けたユークライトのジルコンのHf-W年代を決定し、これらのユークライトは、金属鉄と珪酸塩分離後数百万年以内に固化したことを明らかにした(Srinivasan, et. al. 2007)。また、後期に加熱を受けたユークライトも見つかった。月の裏側起源の斜長岩質角礫岩(Y-86032)の玄武岩石片の岩石学的研究を行った。以前の研究で決定された放射年代から角礫岩の年代から、この玄武岩片の結晶化年代は38-42億年以前と推定される。この玄武岩は、月でもっとも古い玄武岩の一つということになる。この玄武岩の主要元素は表側起源のKREEP玄武岩に類似するにもかかわらずインコンパチブル元素(KREEP元素)に欠乏している。これは、玄武岩のソースあるいは上昇経路にKREEP層が存在せず(Yamaguchi, et. al. 2008)、月の表側と裏側の地殻構造の違いを間接的に示すと考えられる。結果の一部を学会にて報告し、論文を執筆中である。ユークライトは全岩化学組成から三つ化学グループに分けられる。MG-NVトレンドは、マグマ大洋の結晶分化から推定されるトレンドと一致する。しかし、STトレンドの成因および残渣ユークライトの組成は、このマグマ大洋モデルでは説明できなかった。このSTトレンドは、高温変成作用によりユークライト地殻が数パーセント程度の部分溶融を起こし、その溶融液がMGタイプのマグマを汚染したためにできた可能性が高いことを示した。さらに、新たな化学グループ(残渣ユークライト)を見いだした。熱史とバルク組成の考察から、この残渣ユークライトは、熱変成作用中の部分溶融を経験し、溶融液が取り去られた可能性が高いことがわかった。つまり、残渣ユークライトは化学的にSTトレンドと対照的なものである。ホワルダイト中にカリウムに富む岩石片やガラスを発見した。これらの破片は、ベスタの地殻の岩石タイプがもっと多様であることを示す。鉱物組成やバルク組成から、ダイオジェナイトの母マグマが数種あることをしめした。母マグマのうち一つは、マグマ大洋で集積したマフィックに富む層が再溶融して形成した可能性が高い。引き続き、月の裏側起源の斜長岩質角礫岩(Y-86032)の岩石学的研究を行った。この中から、Na含有量が高いにもかかわらず希土類元素含有量が極めて低い斜長岩を発見した。この斜長岩は、一般的な月の斜長岩(Ferroan Anorthosite)の母マグマと異なるマグマから晶出したのだろう。月の斜長岩は、これまで知られているよりも多様である可能性が高いことを示す。
ヒストン修飾酵素複合体による植物ゲノム基盤の構築と制御

シロイヌナズナのゲノム制御に機能するHDA6複合体の、ゲノム上での作用点(遺伝子領域)の同定に成功した。HDA6は乾燥耐性を制御するジャスモン酸シグナルネットワーク系の遺伝子群、およびCOPIAタイプのトランスポゾンに特異的に結合する。このことから、HDA6複合体には、ユークロマチン領域を制御する複合体とヘテロクロマチン領域を制御する複合体の、少なくとも2種類の複合体が存在することが示唆された。これらの結果は、ゲノム構造と遺伝子応答に関わる異なる複合体に於いて、1つのエピジェネティック因子が機能して、異なる作用・役割を持つことを示す大きな成果である。本研究の目的は、シロイヌナズナのゲノム維持および遺伝発現調節に機能するヒストン脱アセチル化酵素Hda6複合体の構成因子探索を中心として、これら因子が植物ゲノムのクロマチン状態変化および遺伝子発現におよぼす影響を明らかにし、植物のゲノム基盤構築に必須なエピゲノム構造と因子を同定することである。プレートで生育させたシロイヌナズナ野生株およびhda6変異株に対して、抗ヒストンH4アセチル化修飾抗体を用いたChIP-on-chip法およびChIP-seqg法により、Hda6がゲノムの基本構造構築に寄与するゲノム領域の検出を行った。その結果、HDA6は、これまでに同定したGypsyおよびLINEに属するトランスポゾン群を介したペリセントロメア領域のヒストンH4アセチル化に対するゲノムワイドな影響だけでなく、ゲノム上の遺伝子タンデムリピート領域および、遺伝子クラスター領域における遺伝子抑制に機能していることを示唆する結果が得られた。また、HDA6の標的遺伝子はトランスポゾン様の配列、およびシングルエクソンの遺伝子群を多く含むことが明らかとなった。これは、エピジェネティック因子による新しいゲノム制御研究のきっかけとなる発見である。また、新規に試みている抗HDA6モノクローナル抗体作成では、複数の高アフィニティーモノクローナル抗体が獲得されており、これらを用いた免疫共沈降法により、HDA6タンパク質と相互作用する因子の検索を進めることが可能となった。シロイヌナズナの脱アセチル化酵素Hda6が、植物ゲノムの基本構造構築に寄与するゲノム上の領域を検出するため、プレート培地上で生育させたhda6変異株と野生株を用いて、抗ヒストンH4アセチル化修飾抗体を用いたクロマチン免疫沈降実験(ChIP法)を行い比較した。この結果、hda6変異株では、レトロトランスポゾンに属するGypsyおよびLINEタイプの2つのトランスポゾンファミリーにおいて、特異的にヒストンH4アセチル化の有為な高度蓄積が見られた。また、これらレトロトランスポゾン群は、シロイヌナズナ染色体のペリセントロメア領域に多く局在していることから、GypsyおよびLINEトランスホポゾンファミリーを介した、ペリセントロメア領域におけるヘテロクロマチン構造の弛緩が同定された。また、ヒストンH4アセチル化をターゲットとしたFISH実験を行ったところ、染色体上のクロマチンの弛みが観察できた。さらに、抗HDA6特異抗体を用いたChIP-on-chip法により、ゲノムワイドなHDA6結合領域を検出できた。現在、本実験結果を用いて、HDA6の結合ターゲットに関して、ユークロマチンおよびヘテロクロマチン領域の構造をもとづいた解析を進めている。また、ここで使用した、この抗HDA6特異抗体を用いてHDA6複合体の構成因子同定を目的とした、免疫沈降実験を行うため、現在実験条件の検討を進めている。さらに、HDA6複合体検出には多量の特異抗体が必要となるため、手持ちの抗HDA6特異抗体の抗血清さらに精製して、結合活性の高い特異抗体を精製するとともに、新規に抗HDA6モノクローナル抗体の作成を進めている。シロイヌナズナのヒストン脱アセチル化酵素HDA6は、ゲノムの高次構造やゲノム基盤構築、および遺伝子の発現調節に広範囲に機能すると考えられている。本実験では、シロイヌナズナヒストン脱アセチル化酵素HDA6の複合体構成因子の同定と、この複合体が機能するゲノム上の結合領域を同定するために、よりアフィニティーの高い抗HDA6モノクローナル抗体を幾つか作成した。そのうち幾つかは、ウェスタンブロット法により高感度のシグナルが検出できることが分かったが、ChIP(クロマチン免疫沈降)法に使用できるほどの感度を呈するものではないことが明らかとなった。一方で、これまでにChIP実験で実績のある抗GFP抗体を用い、複合体の検索同定を行うため、GFPタグを融合したHDA6の遺伝子導入株を作成し、ホモ系統単離に成功した。これら複合体のゲノム上での機能領域を同定するため、野生型株及びhda6変異株を用いて、活性化および抑制化のマーカーとなるヒストン修飾について、ChIP-seq法によりゲノムワイドな変動領域を同定した。これにより、HDA6がターゲットとする特異的なトランスポゾン領域でのヒストン修飾変動が明らかとなった。また、分子進化学的な解析の結果から、HDA6がターゲットとするトランスポゾンの中でも、hda6変異株では特に比較的若いCOPIAタイプのレトロトランスポゾンの再活性化が顕著であり、HDA6複合体による抑制ターゲットとなっていることが示唆された。シロイヌナズナのヒストン脱アセチル化酵素HDA6は、ゲノムの高次構造やゲノム基盤構築、および遺伝子の発現調節に広範囲に機能する。本実験では、ChIP実験で実績のある抗GFP抗体を用い、複合体の検索同定とゲノム制御機構の解明を行うため、GFPタグを融合したHDA6の遺伝子導入株を作成した。

この形質転換株に対し、クロマチン免疫沈降実験を行って、HDA6タンパク質のゲノムワイドな結合動態の変動、およびHDA6複合体の同定を試みた。これを用いた解析の結果、乾燥応答時のHDA6ターゲットは、ジャスモン酸応答遺伝子群に多く見いだされた。これら遺伝子領域では、遺伝子発現タイミングや反応性に大きな差が見られたことから、HDA6複合体の応答性および反応性の違いが寄与することが示唆された。ここで考えられる複合体の機能は、これまでに得られている特異的なトランスポゾン領域でのHDA6複合体の役割と大きく異なることから、HDA6複合体には遺伝子制御に機能する複合体と、トランスポゾン抑制に機能する複合体の少なくとも2種類が存在すると考えられた。また、分子進化学的な解析結果から、HDA6が標的とするトランスポゾン中でも、hda6変異株では特に比較的若いCOPIAの再活性化が顕著であり、HDA6複合体による抑制標的となることが示唆される。HDA6の標的となるCOPIA領域に於けるサイレンシング状態を調べるため、ヘテロクロマチンマーカーであるH3K9m2抗体を用いて、ChIPーseq実験を行った。その結果、発現パターンに変化が見られるCOPIAのうち、hda6変異株にのみ特異的に抑制マーカーであるH3K9m2の存在量が著しく減少し、それに代わってヒストンH4のアセチル化が大きく増加している特異領域が同定できた。これら結果により、ヘテロクロマチン化に寄与するHDA6複合体の作用点の同定が一歩進んだと考える。シロイヌナズナのゲノム制御に機能するHDA6複合体の、ゲノム上での作用点(遺伝子領域)の同定に成功した。HDA6は乾燥耐性を制御するジャスモン酸シグナルネットワーク系の遺伝子群、およびCOPIAタイプのトランスポゾンに特異的に結合する。このことから、HDA6複合体には、ユークロマチン領域を制御する複合体とヘテロクロマチン領域を制御する複合体の、少なくとも2種類の複合体が存在することが示唆された。これらの結果は、ゲノム構造と遺伝子応答に関わる異なる複合体に於いて、1つのエピジェネティック因子が機能して、異なる作用・役割を持つことを示す大きな成果である。これまでに作成、所得していたペプチドを抗原としたモノクローナル抗体の感度が、本来の目的とするChIP法に使用できるほどの感度ではないことが明らかになったことから、複合体の精製に用いる抗体の再作成を進めることとなった。現在、タンパク質全長を抗原とした新規モノクローナル抗体の作成を進めている。しかしながら、これに代替するGFPタグを融合したHDA6の遺伝子導入株の確立に成功したことから、これを合わせて用い、同様の実験を進めることが可能となっている。このことから、実験計画における設定目標達成に対して、それほど大きな問題は生じていない。植物エピジェネティクスHDA6ーGFPタンパク質形質転換株、および新規モノクローナル抗体を材料として、プルダウンアッセイを行い、HDA6の複合体構成因子の同定を試みる。
電磁物性のひずみ依存性に着目した新しい応力拡大係数の評価

交流電位差法を用いて応力拡大係数K_Iを計測・評価する手法を開発し、その有効性を検証した。成果をまとめて以下に列記する。1.強磁性体および常磁性体の両者において、二次元き裂試験片に新たなき裂進展を起こさせない程度で作用させた負荷を変化させたとき,電位差の変化とK_Iの変化量の間には比例関係が存在することを見出した。2.き裂材の表面電位分布問題において、透磁率μと電気伝導度σなる二つの物性値を独立ではなく,√^3<μ/σ>なる形で一つにまとめて扱えることを示し、これをγと表した。3.三次元表面き裂材の負荷に対する電位差の変化を理論解析するために、き裂前縁に沿って分布するラインインピーダンスを導入した。その特性をγの変化によって決定した。ここにγの変化は二次元き裂の実験に基づき、K_Iに比例する形で与えた。4.計測電位差変化と理論解析結果を照合し,逆問題解析によりK_Iを評価する方法を提案した。5.実際に三次元表面き裂へ本手法を適用し,その有効性を検証した。6.上記の交流電位差法によるK_Iの計測手法を実機へ適用するための基礎として,電流入出力線と電位差計測線の位置関係が,荷重変化に伴う電位差変化量に及ぼす影響について検討した。なお上記項目1.およびそれに関連した成果を発表した論文より,本研究組織の研究者らは1992年にSociety for Experimental Mechanics(米国)のR.E.Peterson Awardを受賞した。また項目4.,5.の成果を発表した論文により平成4年度日本機械学会賞(論文賞)を受賞した。交流電位差法を用いて三次元表面き裂の応力拡大係数K_Iを計測・評価する手法を開発し,その有効性を検証した。本手法は,三次元表面き裂をまたいだ二点間で負荷の変化に伴い計測される電位差変化と理論解析を照合し,逆問題解析によりK_Iを評価するというものである。1.強磁性体および常磁性体の両者において,心次元き裂試験片に新たなき裂進展を起こさない程度で作用させた負荷を変化させたとき,電位差の変化量とK_Iの変化量の間には比例関係が存在することを見出した。2.部材表面に垂直な半だ円板状表面き裂に対し,部材表面上でき裂の対称軸と直交する線上,き裂から等距離だけ離れた二点間で電流を点入出力する問題において,表面での電位分布は二次元Laplace方程式により支配されることを示した。3.透磁率μと電気伝導度、σなる二つの物性値を,独立してではなく√<μ/σ>なる形で一つにまとめて扱えることを示し,これをγと表した。4.負荷に対する電位差の変化を表現するため,き裂前縁に沿って分布するラインインピ-ダンスを導入した。ここにγの変化は二次元き裂の実験に基づき,K_Iに比例する形で与えた。5.実際に三次元表面き裂へ本手法を適用した。実験は三点曲げで行い,二つの異なる大きさの負荷に対して得られた電位差変化から,き裂前縁の応力拡大係数を一定と仮定した場合について,逆問題解析により負荷の変化に伴う応力拡大係数の変化を評価し,本手法の妥当性を示した。1.三次元表面き裂をまたいだ二点間で負荷の変化に伴い計測される電位差変化と,先に開発した交流電場の理論解析手法を用いた計算結果を照合し,逆問題解析により応力拡大係数K_Iを評価する方法を提案した。2.実際に三次元表面き裂へ本手法を適用した。

実験は三点曲げで行い,二つの異なる大きさの負荷に対して電位差変化を精度よく計測した。この実験結果を用い,き裂前縁のK_Iを一定と仮定した場合について,逆問題解析により負荷の変化に伴うK_Iの変化を評価した。さらに既存の弾性解析結果との比較により,本手法により評価されたK_Iの値が有効であることを検証した。3.混合モ-ドき裂の計測における交流電位差の負荷荷重依存性について基礎的な検討を行い,以下のことを確認した。すなわちK_I/K_<II>の値が小さいき裂においては,計測電位差はき裂閉口の顕著な影響をうける。一方,K_I/K_<II>の値が大きいき裂においては,き裂を十分に開かせた状態で電位差を計測すれば,き裂先端近傍における弾性せん断ひずみの増加により電位差変化も増加する。ここにK_I/K_<II>の値が2程度の荷重混合比では,電位差変化に対するK_<II>の影響はK_Iの影響に比べそれほど大きくはない。4.き裂計測における交流電位差の負荷荷重依存性に及ぼす周波数の影響について検討し,次の結果を得た。交流電流の周波数fが113kHz付近の範囲においては,電位差変化と応力拡大係数の変化の間に,本研究組織が従来から10kHzに対して得ている如き比例関係が存在する。したがってこの範囲の周波数は交流電位差法による応力拡大係数の計測に用いることができる。なお上記関係における比例係数とfとの間には比例関係が存在することを発見した。交流電位差法による応力拡大係数計測手法の実機への適用を考えた場合,計測に対してより有効な系を模索することが重要となる。交流回路がインダクタンス成分を含むとき,回路に流れる電流と電圧の間には位相差が生じる。したがって未知の交流回路の性質を調べる場合,位相の情報を得ることが現象解明に向けて肝要である。ここでは交流電位差法による応力拡大係数K_1の計測手法を実機へ適用するための基礎として,電流入出力線と電位差計測線の位置関係が,荷重変化に伴う電位差変化量に及ぼす影響について検討した。被検査体および計測に用いる配線まわりの位相を正確に計測し得る装置体系を実現し,これを踏まえ二次元き裂試験片を用いて同影響を調べるための実験を実施した。得られた結果を要約して以下に示す。1.荷重変化に伴う電位差変化量とK_Iの変化の間の比例係数α_<EK>は,入出力線と計測線の位置関係(方向)を変えることにより大きく変化することを明らかにした。すなわち,入出力線と計測線を同方向に出した場合のα_<EK>は,逆方向に出した場合のα_<EK>に比べ10倍以上も大きいことを確認した。2.同一端子配列で計測を行う限り,入出力線と計測線間の相互インダクタンスMの大小に拘らず,α_<EK>はき裂長さに依存しないことを明らかにした。3.観察される電位差変化は,計測系のインピーダンスのうち,主としてインダクタンス成分が増加することによることを明らかにした。4.Mの大きい計測系と小さい計測系を比較したとき,前者の方がα_<EK>を大きく与えるため,本手法の実機への適用に際してはそのような端子配列を用いることが望ましい。
日米における同化政策と20世紀沖縄

本研究では日本とハワイ及び米国における「異民族」同化政策に焦点をしぼり、沖縄移民及びその子孫の民族意識の維持・継承、米国におけるオキナワ・ディアスポラの思想的背景、沖縄系アメリカ人の言語文化変容、米国の沖縄統治と沖縄人の民族意識等について分析した。研究成果は次のようにまとめることができる。1)ハワイにおける外国資本の進出・衰退過程を分析することにより、外国資本の論理と米国政府の力の論理がどのように貫徹されていたのかを明らかにすることができた。その結果、米国政府による沖縄系移民に対する同化政策、及び戦後における沖縄統治政策に流れる源流を確認することができた。2)米本土の沖縄系移民の人口分布調査の結果、戦前・戦後ともカリフォルニア州などの西部に沖縄系人が集住しており、職業は農業従事者が戦前は多かったことが明らかになった。3)米国における言語や文化の米化の目的を調査することにより、言語や文化の米化の過程で米国の政治的・経済的な要因が強く影響したことを明らかにすることができた。また、戦後沖縄における米国民政府の言語政策にも類似する傾向が見られることが明らかになった。4)聞き取り調査及び文献調査を通して、若い世代の沖縄系アメリカ人を含めたマイノリティの文化継承とその意義について分析できた。ハワイにおいては若い世代の沖縄系アメリカ人のアイデンティティが文化的活動を通して形成されていること、一方、カリフォルニアにおいては、戦後に移住した者が文化継承活動の担い手となっていることが明らかとなった。5)聞き取り調査及び文献調査を通して、関西・関東地区における沖縄系人の言語・文化継承とその課題を明らかにすることができた。6)また、戦後に移住した新一世を含め、海外沖縄系コミュニティが越境的な関係性を構築しつつあることが示唆されたので、今後の研究課題が明らかになった。本研究の目的は、20世紀において沖縄社会が経験した重大な事象を再検証し、一世紀にわたる沖縄の経験を総合的な見地から解明することにあるが、本年度の研究では20世紀の沖縄と日米における同化政策に焦点をしぼり、沖縄移民とその子孫のエスニックアイデンティティの維持・継承、米国における沖縄ディアスポラの思想的背景、沖縄系アメリカ人の言語文化変容、沖縄系アメリカ人と他のマイノリティの接触について分析した。調査研究は、県内外の国内の図書館や公文書館、そして米国の大学図書館、国立公文書館、沖縄県人会等の関係機関・団体、及び個人からの資料収集、聞き取りを主とし、調査資料と研究内容を持ち寄って討論を重ねる形で継続された。本年度の研究成果をまとめると以下の通りである。1)オアフ島、マウイ島、ハワイ島において移民体験、同化、経済活動等に関して聞き取り調査及びアンケート調査などを実施し、沖縄移民とその子孫がウチナーンチュ(沖縄人)としてのエスニックアイデンティティをいかに維持・継承してきたのかを解明できた。2)ハワイ大学、カリフォルニア大学バークレイ校および米国立公文書館ニューヨーク分館において新聞、雑誌、書籍等の文献資料の調査収集を行い、その分析を通して沖縄移民及びその子孫の同化体験と沖縄と似たような体験をしたプエルトリコからの移民及びその子孫の同化体験の比較分析を通して、米国におけるマイノリティ同化の普遍性に光をあてるこができた。3)国立国会図書館(東京在)、ハワイ大学において新聞、雑誌、書籍等の文献資料の調査収集を行い、その分析を通して米国(及びハワイ準州)における沖縄ディアスポラの思想的背景が解明できた。4)国立国会図書館(東京在)、ハワイ大学において新聞、雑誌、書籍等の文献資料の調査収集を行い、その分析を通して米国(及びハワイ準州)における言語同化(米化)の背景が解明できた。本研究の日的は、20世紀において沖縄社会が経験した重大な事象を再検証し、一世紀にわたる沖縄の経験を総合的な見地から解明することにある。

本年度の研究では、20世紀前半(戦前)の沖縄における同化政策とハワイ及び米本土における米国の異民族同化政策が戦後沖縄における米国の統治政策にどのような影響を与え、政策基調となったのかを調査分析し、また、昨年度からの継続で、沖縄移民(本土在住沖縄人を含む)とその子孫のエスニック・アイデンティティの維持・継承、言語文化変容、及び他のマイノリティとの異文化接触とその影響について調査分析した。調査研究は、県内外の国内の図書館や公文書館、そして米国の大学図書館(ハワイ大学、カリフォルニア大学ロサンゼルス校、シカゴ大学)、日系移民博物館、沖縄県人会(本土・米国)及び個人からの資料収集、聞き取りを主とし、調査資料と研究内容を持ち寄って討論をかさねる形で継続された。本年度の研究成果をまとめると次のとおりである。1)聞き取り調査及び文献調査を通して、関西・関東地区における沖縄系人の言語・文化継承とその課題を明らかにすることができた。2)聞き取り調査及び文献調査を通して、若い世代の沖縄系アメリカ人を含めたマイノリティの文化継承とその意義について分析できた。3)米国の異民族・移民同化政策に関する文献調査を通して、言語や文化の米化の目的を明らかにすることができた。4)ハワイにおける外国資本の進出・衰退過程を分析することにより、外国資本の論理と米国政府の力の論理がどのように貫徹されていたのかを明らかにすることができた。5)ハワイにおけるプエルトリコ系アメリカ人の言語・文化継承の分析を通して、沖縄系アメリカ人の言語・文化継承の特異性と一般性が解明できた。本年度の研究では、戦後沖縄における米国の統治政策に対して被治者である沖縄の人々がどう反応し、行動したのか、そして、米国がそれをどう分析したのかを調査分析する。また、昨年度からの継続で、沖縄移民(本土在住沖縄人を含む)とその子孫の帰属意識の維持・継承、言語文化変容について調査分析した。調査研究は、県内外の国内の図書館や公文書館、そして米国の大学図書館(ハワイ大学、カリフォルニア大学バークレイ校)、日系移民博物館、日系アメリカ人歴史文書館、日系アメリカ人図書館、沖縄県人会(本土・米国)及び個人からの資料収集、聞き取りを主とした。その成果として、比屋根、前門、石原が講演会、学会等で研究成果を発表した。1)聞き取り調査及び文献調査を通して、関東地区における若い世代の沖縄系人の言語・文化継承とその課題を明らかにすることができた。2)聞き取り調査及び文献調査を通して、ハワイにおいては若い世代の沖縄系アメリカ人のアイデンティティが文化的活動を通して形成されていること、一方、カリフォルニアにおいては、戦後移住した者が文化継承活動の担い手となっていることが明らかとなった。3)戦後移住した新1世を含め、海外沖縄系コミュニティが越境的な関係性を構築しつつあることが示唆されたので、今後の研究課題が明らかになった。4)言語や文化の米化の過程で米国の政治的・経済的な要因が強く影響したことを明らかにすることができた。
熱残留磁化測定に基づく火砕サージ堆積物の熱履歴

マグマ水蒸気爆発にともなって噴出した火砕サージ堆積物の熱履歴を、熱残留磁化測定に基づき復元し、堆積物の特性と堆積温度との関係を求めた。新島の羽伏浦火砕流堆積物は向山の886年の噴火に伴って形成された.当初は火砕サージと記載されたが、後に火砕流堆積物として記載されてきた。新島における羽伏浦火砕流堆積物の本質岩片及び外来岩片について野外で定方位試料採取を行い、熱残留磁気測定を行った。その結果、(1)外来岩片は1成分の熱残留磁化のみでその残留磁化の方向が試料ごとに大きく異なる外来岩片と2成分の熱残留磁化をもち低温側の残留磁化方位が現在の方向に揃う外来岩片が同一のフローユニット内に共存することが認められたことから、火砕流に取り込まれ流動する間に全く加熱されていない外来岩片と再加熱を受けて比較的高温のまま堆積した外来岩片が共存すること(2)本質岩片の軽石は、段階熱消磁実験において磁化方向が安定せず、交流消磁実験においても磁化強度が各消磁段階ごとに増減することから安定した残留磁化を保持していないこと、が明らかになった。従って、羽伏浦火砕流堆積物中の外来岩片は、岩片ごとに熱履歴が異なり、火砕流に関係した熱過程において高温に熱せられておらずに低温で堆積した岩片と高温で堆積した岩片が存在したと推定される。従来、羽伏浦火砕流は火砕流と考えられていたこと及び、堆積物中に火山豆石や黒曜石のようなマグマと水との接触を考えさせるような堆積物がなかったことから、比較的高温堆積したのではないかとの推定がされていた。今回の熱残留磁化測定の結果からは、低温のまま堆積した外来岩片と再加熱を受けた後に高温のまま堆積した外来岩片とが混在していることから外来岩片が冷却されない程度の熱を保持した流れであったことが推定された。
ガンマ線マイクロカロリメータの開発

数百keVから1MeV程度を対象とするガンマ線超伝導遷移端(TES)型マイクロカロリメータにおいて、ガンマ線吸収体内部でのガンマ線吸収位置の計測とそれによるエネルギー分解能の改善を実証する研究を行なった。位置敏感型マイクロカロリメータ用の冷却システムを設計・製作して、ガンマ線マイクロカロリメータの性能を評価した。厚さ8mmの鉛の吸収体を持つガンマ線位置敏感型マイクロカロリメータを製作した。本研究は、数百keVから1MeV程度を対象とするガンマ線マイクロカロリメータにおいて、検出器内部でのガンマ線吸収位置の計測とそれによるエネルギー分解能の改善を実証することを目的とする。マイクロカロリメータは温度計と吸収体からなるが、本研究における検出器製作では吸収体を市販の素材から切り出すことと吸収体と温度計との接着が新たな開発項目となる。温度計はマイクロマシンニングで製作するが、既存の設計を利用することで製作時間を短縮する。性能評価ではマイクロカロリメータを冷凍機で冷却してガンマ線照射を行ない、データ処理により位置検出とエネルギー分解能の改善を実現する。平成20年度は性能評価の準備と、検出器製作を行なった。検出器製作では、吸収体は市販の鉛(超伝導体)のバルクの素材を購入して、1mm x lmm x lmmなどの直方体を放電加工で切り出して製作した。温度計は東京大学武田先端知ビルVDECにおいて既存のマイクロマシンニング装置を使用して製作した。吸収体と温度計の接続は極低温用の接着剤を使用して、接着用のジグを製作して行なった。マイクロカロリメータは微小な温度変化を読み出す装置であるため動作には0.1K程度の極低温が必要であり、性能評価には冷凍機が必要である。本研究では既存の断熱消磁冷凍機を使用する。温度計の出力は超伝導量子干渉計(SQUID: Superconducting Quantum Interference Devices)で測定する。冷凍機への本研究用の検出器のマウント用のステージ、検出器の駆動と信号読み出しのための配線、SQUIDへの外部磁場の影響を防ぐための磁気シールドなどを設計、製作、冷却して、本研究のためのセットアップでSQUIDが正常に動作することを確認した。数百keVから1MeV程度を対象とするTES型ガンマ線マイクロカロリメータで現実的なガンマ線吸収効率を得るには、鉛の吸収体で510mm程度の厚さが必要である。そのため厚さ方向でのパルス波形の位置依存性によるエネルギー分解能の劣化が問題になる。本研究では位置検出型TES型マイクロカロリメータの原理を適用することで、検出器内部でのガンマ線吸収位置の計測とそれによるエネルギー分解能の改善を実証を目的とする。マイクロカロリメータは温度計と吸収体からなるが、本研究では吸収体を市販の素材から切り出すことと吸収体と温度計との接着が新たな開発項目である。温度計は既存の設計をベースに改良することで製作時間を短縮する。平成21年度は、本研究のために前年度にセットアップした断熱消磁冷凍機と超伝導量子干渉計(SQUID)に前年度に製作した厚さ1mmの吸収体を持つ検出器を組み込み100mKまで冷却して性能評価を行った。一般にTES型マイクロカロリメータの温度計と吸収体は薄膜の上に載せられており、本研究の位置検出型吸収体は通常の吸収体に比べてサイズが大きいためその重量で薄膜を破壊しないよう、既存の温度計より薄膜の厚さを増やした設計が望ましい。そのような検出器においてCs-137からの662keVのガンマ線パルスを取得して、波形の位置依存性を測定した。この結果を受けて、本年度は厚さ約8mmの鉛吸収体を同様の厚い薄膜に接着して、位置検出型の素子を製作した。この検出器でも同様に冷却試験を行ったが、転移温度が50mK程度と設計値より低く、本研究で使用している断熱消磁冷凍機の冷却能力では動作させられなかった。同時期に製作した吸収体を接着しないタイプのマイクロカロリメータでも同様の問題が発生したため、この問題は吸収体の接着による劣化ではなく温度計自体の製作プロセスに問題があると考えられ、現在原因を調べている。
食物要因による唾液中IgA増加メカニズムの解明：歯科からの健康寿命延伸を目指して

ラットにフラクトオリゴ糖添加飼料を摂取させた結果、唾液中IgAレベルの増加には体重と顎下腺重量の増加が関与していること、フラクトオリゴ糖摂取により盲腸で発酵が促進し、それによる短鎖脂肪酸(代謝産物)の増加が関与していることが判明した。さらにその後のポリデキストロース+ラクチトール、ポリデキストロース4%を添加した飼料をラットに摂取させた実験で、唾液中IgAレベルの増加には盲腸における短鎖脂肪酸の吸収速度の増加が関与していること、短鎖脂肪酸の吸収速度には盲腸組織重量と盲腸内容物水分量、盲腸内容物の粘度が関与していることが判明した。難消化性糖類の継時的摂取が盲腸内容物中IgA濃度と唾液中IgAレベルに与える変化を解明するため、ラットにフラクトオリゴ糖5%配合飼料とポリデキストロース2.5%+ラクチトール2.5%配合飼料を1週・4週・8週摂取させ、盲腸内容物中IgA濃度、盲腸内容物中短鎖脂肪酸濃度、唾液中IgA分泌速度の変化を測定した。フラクトオリゴ糖5%配合飼料を摂取したラットでコントロール群のラットに比較して、1週から8週まで唾液中IgA分泌速度の有意な上昇と、8週における盲腸内容物中短鎖脂肪酸濃度の有意な上昇が認められた。解析の結果、唾液中IgA分泌速度の上昇には、盲腸内容物中IgA濃度ではなく、盲腸内容物中短鎖脂肪酸濃度が関与していることが判明した。この実験結果の内容を英語論文にまとめ、現在アメリカの栄養系の雑誌に投稿中である。フラクトオリゴ糖摂取のラットとは対照的に、ポリデキストロース+ラクチトール配合飼料摂取のラットにおいては、唾液中IgA分泌速度の有意な上昇は認めたが、盲腸内容物中短鎖脂肪酸濃度はコントロール群と比較して有意に低下していた。原因としては盲腸内容物の水分量と粘度、盲腸組織重量の違いで、短鎖脂肪酸の盲腸上皮からの吸収度合が違うことが考えられる。実際にポリデキストロース+ラクチトール群のラットの盲腸内容物水分量は、コントロール群と比較して有意に高かった。この実験結果をもとに現在英語論文作成中である。別の実験として、唾液中IgAレベルと短鎖脂肪酸、盲腸内容物の性状、顎下腺炎症性サイトカインとの関係を検討する実験を行った。ポリデキストロース4%配合飼料をラットに摂取させ、唾液中IgAレベル、盲腸内容物中および門脈血中短鎖脂肪酸濃度、盲腸内容物水分量・粘度、顎下腺サイトカイン量を測定した。現在データを解析中である。交付申請書に記載した研究計画のうち、1.ラットに継時的に難消化性糖類を摂取させ、盲腸内容物中IgA濃度と唾液中IgA濃度の変化を解明、2.唾液中IgA濃度が増加した際に、ラット顎下腺で起きている変化を解明、までの実験は行うことができた。4.GPR43欠損マウスに難消化性糖類を摂取させ、唾液中IgA濃度の変化を解明、に関しては、すでにGPR41・GPR43ノックアウトマウスを搬入し、現在実験に備えてこれらのマウスを繁殖中である。3.ラット盲腸内にシリコンチューブにより短鎖脂肪酸を直接投入し、唾液中IgA濃度の変化を解明、に関しては、今年度中に実験を行う準備を進めているところである。難消化性糖類の摂取により大腸で産生される短鎖脂肪酸が唾液腺と唾液中IgAレベルに与える影響を解明するため、ラットにポリデキストロース4%配合飼料を4週間摂取させ、唾液中IgA濃度、盲腸内容物中短鎖脂肪酸濃度、門脈血中短鎖脂肪酸濃度、盲腸内容物水分量、盲腸内容物粘度を測定した。また唾液腺における変化を確認するため、顎下腺pIgR mRNA発現レベル、顎下腺サイトカイン濃度を測定した。ポリデキストロース4%配合飼料を摂取させたラットで無繊維飼料を摂取させたラットと比較して、唾液中IgAレベルは高値を示したが、盲腸内容物中短鎖脂肪酸濃度は低値であった。しかし門脈血中短鎖脂肪酸濃度はポリデキストロース摂取ラットが高値を示した。門脈血中短鎖脂肪酸濃度の高値は短鎖脂肪酸の吸収速度増加を表している。以上のことから、唾液中IgAレベルには盲腸から吸収された短鎖脂肪酸が関与していることが示唆された。またポリデキストロース摂取ラットの方が盲腸内容物水分量は高値を、盲腸内容物粘度は低値を示した。盲腸からの短鎖脂肪酸吸収速度増加には、盲腸内容物の高い水分量と低い粘度が関与していることが示唆された。ポリデキストロース摂取ラットの顎下腺pIgR mRNAは高値を示したが、IFNγとIL-17濃度は無繊維飼料摂取ラットと変化が見られなかった。このことより、唾液中IgAレベル増加には顎下腺のpIgR発現量増加が関与していること、pIgR発現量増加には炎症性サイトカインの関与は無いことが示唆された。この実験の前に行った、ラットを使用した難消化性糖類摂取の継時的摂取に関する実験では、昨年度IFのある国際誌に2本の論文をacceptさせた。今年度データ解析を行った上記の実験に関しても論文作成中である。現在短鎖脂肪酸のレセプターであるGPR41・GPR43ノックアウトマウスを使用した実験を継続中である。