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スウェーデン地誌教育にみる地理思想-「ニルスの不思議な旅」をテキストとして

百年前にスウェーデンで地理読本として著された『ニルスの不思議な旅』の成立過程とその内容から地理教育の普遍的思想を探った。国土・地方に対する認識を深め、自然と人間の共生と近代化との調和をめざす同書の主張は、地理教育の普遍的思想であり、持続可能な社会を模索する今日の地理教育に示唆するところが大である。同書は、各地の教員による情報提供や著者の現地調査に基づいており、当代の様々な情報収集による一大地誌プロジェクトでもある。その作成過程、事実をふまえた物語性、スケールを変えた地域描写なども今日の地理教育教材に参考になる。国内においては,関連資料の収集・分析にあたるとともに,同書完訳者である香川節氏に数度にわたり面会し,香川氏のラーゲルレーヴ観,『ニルス』観についての聞き取りを行い,また児童文学の立場からの同書研究者らも交えて同書の意義について検討した.海外研究調査は8月に実施した.アメリカ合衆国においては,同書の地誌的内容の地図教材化の方法を考察するため,サンジェゴで開催されたESRI User Conferenceの教育プログラムに参加した.また図書館,書店等においてアメリカ合衆国における同書関連文献の収集を行った.スウェーデンにおいては,ストックホルムを中心に関連文献の検索,収集を行った.とくに王立図書館では,過去100年間にわたる関連書籍のほか学位論文を含む研究論文類を複数見いだすことができた.また古書店では原書1906/7年初版本を始め,ラーゲルレーヴ書簡集などの貴重本を入手できた.またストックホルム,メーラレン湖周辺地帯,ヴェストマンランドの鉱山地帯,ファールン,スコーネ地方を中心に現地調査を行った.各地において関連資料を収集するとともに,同書に記載された地域をたどり,現況を調査し,詳細に記録した.現地調査により,本文では所在が明らかでなかった幾つかの施設や場所,ルートを特定することが出来た.なお収集したスウェーデン語文献については翻訳後,内容分析を行った.本研究は、スウェーデンのセルマ・ラーゲルレーヴ(Selma Lagerlof)の著作『ニルス・ホルゲルソンの不思議なスウェーデン旅行』(Nils Holgeerssons underbara resa genom Sverige)を手がかりに地理教育の本質的・普遍的意義を明らかにすることを目的とする。研究2年度にあたる今年度は、8月24日から9月5日に現地調査を行った.新たな資料を王立図書館、ストックホルム市立図書館、古書店などで収集するとともに、新刊の研究書なども入手した.踏査は、コールモルデンの森、トーケルン湖などエステルヨートランド地方を中心に行い、同書の記述を現地にたどり、記録するとともに、その後の変容、現状について調査した。その結果、同書の詔述が史実や現地の状況に即したものであり、現地調査が筆者自身によって行われた可能性が高いこと、またこれらの地域が現在環境保全のシンボル的地域になっていることが明らかになった。国内においては、収集資料や現地調査の成果の整理・分析,聞き取り調査などを行った。その結果、同書成立の背景に新教育運動の影響、国民学校のテキスト改善という現場教員、保護者の要請、ノルウェー分離などにともなうスウェーデン国家のアイデンティティの確立という国家的要請、などがあることを明らかにした。また成立には依頼した側と依頼されたラーゲルレーヴとの間にその内容を巡って意見の相違があり、ラーゲルレーヴの積極的なアイディアが最終的には採用されたこと、執筆にあたっては全国の教師組合や観光協会からの資料提供、著者自身の実地調査などにより情報が集められ、それをもとに筆者が独自に著したこと、執筆後には内容に関して専門家などのチェックが入るなどしたこと、など同書が一大プロジェクトの賜物であることが明らかになった。本研究は地理教育の本質的・普遍的意義を明らかにすることを目標とし、その手がかりとしてスウェーデンで百年前に小学校の地理読本として著された『ニルスの不思議な旅』を取り上げ、同書の成立過程を明らかにし、同書の内容とそこに貫かれた地理思想の分析を行った。本年度は3年間の研究の最終年度にあたり、現地補充調査を実施するとともに、学会発表を行った。8月22日から9月3日にかけてはスウェーデン現地調査を実施した。ストックホルムでは王立図書館および郵便博物館で開催された『ニルスの不思議な旅』の作者セルマ・ラーゲルレーヴに関する特別展での調査、王立図書館のラーゲルレーヴ専門司書への聞き取り、図書館所蔵の書簡資料等の調査などを行った。また作者の故郷ヴェルムランドのカールスタッド、モールバッカでフィールドワークを行った。とくに書簡資料等の調査から『ニルス』作成過程におけう教員組織と作者との関わり、執筆にあたっての資料等の解明が進んだことが大きな成果である。11月8日筑波大学で開催された人文地理学会大会の地理教育研究部会においては「百年前のスウェーデン地理教科書『ニルスのふしぎな旅』」と題した発表を行った。その「要旨(村山作成)」と「質疑の概要とまとめ(部会担当者作成)」は「人文地理」第61巻

第1号(2009, 2)に掲載された。なお大学の教養教育の授業「環境社会スウェーデンを読み解く」において『ニルスの不思議な旅』をスウェーデンの地誌理解のテキストとして使用するとともに、同書を手がかりに環境問題や社会問題について考察し、それらを通して、同書の地理思想が現代日本の若者の心にも響く普遍性をもつものであり、今なおテキストとしての有効性があることが確認できた。
計算機モデリングによる熱圏鉛直風の研究

本研究では、熱圏鉛直風の振る舞いを定量的に調べるために、鉛直方向と緯度方向の運動量方程式を含む2次元非静水圧平衡熱圏大気モデルを開発し、まず、ファブリペロー干渉計によって得られた熱圏風のデータとの比較を行った。その結果、代表的な場合について熱圏鉛直風の波動的振る舞いが、ジュール加熱に伴う変動によってある程度説明できることが分かった。しかしながら、オーロラアーク付近では鉛直風の時間的・空間的振る舞いが非常に複雑な場合も多いことがわかった。このことは、熱圏大気が、単純にオーロラ加熱に伴う変動だけでなく、(1)加熱源の時間的・空間的変動、(2)別の領域発生した大規模重力波の影響、(3)熱圏の背景風の影響、(4)重力波同士の相互作用などで支配されていることを示唆している。オーロラアークに伴う熱圏・電離圏変動のモデリングはこれまでにも行われてきたが、アークは空間的には固定されたものとして取り扱われてきた。しかし、実際には、オーロラアークは多くの場合、大きな速度(数100m/s)で移動しており、それに伴い加熱領域も移動している。本年度の研究では、これまでに開発した鉛直方向の運動量方程式も含めた非静水圧平衡熱圏・電離圏モデルを用いて、オーロラアークが移動する場合の熱圏・電離圏ダイナミクスを調べ、EISCATの観測データと比較した。その結果、以下のことが明らかになった。(1)観測では、アークの通過に伴い、1540分の周期の沿磁力線方向のイオンの振動がしばしば起こる。(2)モデルでは、アークの通過に伴って、下流側で振幅が1030m/s、周期15分程度の鉛直風の振動が生成される。(3)鉛直風の振幅は、観測の方がモデルより23倍程度大きくなる傾向がある。(4)実際の熱圏変動では、アークの移動の効果とアーク中の加熱率の変動の両方が重要となる。熱圏鉛直風の振る舞いを定量的に調べるために、鉛直方向と緯度方向の運動量方程式を含む2次元非静水圧平衡熱圏大気モデルを開発した。この計算機モデルは、時間依存の圧縮性流体方程式を差分法を用いて解くものであり、粒子・運動量・エネルギー輸送過程の精密な取り扱いに重点を置いているのが特徴である。次に、このモデルによる計算結果と観測データとの比較を行った。データは、1997年2月にノルウェーで得られたものを用いた。観測装置はファブリペコー干渉計で、熱圏下部(高度約110km)と、熱圏上部(高度約250km)の風速と大気光強度が測定された。オーロラ発生時には、熱圏領域で約40m/sの比較的大きな鉛直風が観測された。この鉛直風は、約40分の周期で振動しており、熱圏下部と熱圏上部の鉛直風の位相がかなりずれている場合があった。この時のオーロラ活動に伴う加熱を入力としてモデル計算を行った結果、鉛直風速度は観測されたものとほぼ一致した。また、熱圏下部の鉛直風の時間変動は加熱源の時間変動と大体一致するが、熱圏上部の鉛直風は加熱源の時間変動と大気波動運動の重ね合わせで変動することがわかった。観測された熱圏下部と熱圏上部の鉛直風の位相のずれは、このメカニズムで大体説明できると考えられる。また、ジュール加熱の場合には、鉛直運動は熱圏下部では非常に小さく、熱圏上部で大きくなるのに対し、粒子の降り込みによる加熱の場合は、熱圏下部でも10m/s程度の鉛直運動が励起されることがわかった。

現在、いくつかのグループでファブリペロー干渉計や非干渉散乱レーダーなどによる多点同時観測が進められており、熱圏風の3次元構造、熱源の時間変動、空間分布等がさらに正確に求められつつある。今後は、本研究の熱圏モデルとこれらの観測データを比較することにより、熱圏風の振る舞いをより詳しく調べる予定である。本研究では、熱圏鉛直風の振る舞いを定量的に調べるために、鉛直方向と緯度方向の運動量方程式を含む2次元非静水圧平衡熱圏大気モデルを開発し、まず、ファブリペロー干渉計によって得られた熱圏風のデータとの比較を行った。その結果、代表的な場合について熱圏鉛直風の波動的振る舞いが、ジュール加熱に伴う変動によってある程度説明できることが分かった。しかしながら、オーロラアーク付近では鉛直風の時間的・空間的振る舞いが非常に複雑な場合も多いことがわかった。このことは、熱圏大気が、単純にオーロラ加熱に伴う変動だけでなく、(1)加熱源の時間的・空間的変動、(2)別の領域で発生した大規模重力波の影響、(3)熱圏の背景風の影響、(4)重力波同士の相互作用などで支配されていることを示唆している。オーロラアークに伴う熱圏・電離圏変動のモデリングはこれまでにも行われてきたが、アークは空間的には固定されたものとして取り扱われてきた。しかし、実際には、オーロラアークは多くの場合、大きな速度(数100m/S)で移動しており、それに伴い加熱領域も移動している。本年度は研究では、これまでに開発した鉛直方向の運動量方程式も含めた非静水圧平衡熱圏・電離圏モデルを用いて、オーロラアークが移動する場合の熱圏・電離圏ダイナミクスを調べ、EISCATの観測データと比較した。その結果、以下のことが明らかになった。(1)観測では、アークの通過に伴い、1540分の周期の沿磁力線方向のイオンの振動がしばしば起こる。(2)モデルでは、アークの通過に伴って、下流側で振幅が1030m/S、周期15分程度の鉛直風の振動が生成される。(3)鉛直風の振幅は、観測の方がモデルより23倍程度大きくなる傾向がある。(4)実際の熱圏変動では、アークの移動の効果とアーク中の加熱率の変動の両方が重要となる。
看護ケア技術の科学的根拠を探究する基礎的研究

本研究の目的は,看護ケア技術の科学的根拠を明らかにし,看護界におけるEvidence-Based Nursing(以下,EBN)推進の一役を担うことであった。清潔ケア,感染看護,寝床環境,食のケア,そして痛みのケアのそれぞれの領域において,ケア技術のエビデンスを探究する研究を遂行した結果,以下のことが明らかになった。1)39°Cの湯を用いた10分間の片手の手浴は,事後に保温することによって1°C以上の両手の皮膚温上昇と温感が手浴後少なくとも30分間は保たれた。2)手浴終了後の薬用クリームの使用で保湿効果が持続し,皮膚の生理機能が維持された。3)学生の手洗い行動を習慣化させるには,行動化に向けた教育方法の検討が必要なことが分かった。4)シーツ素材の吸湿性が低いと,寝床気候の悪化を招来することが示唆された。5)ヒトの話声は,話の内容に係わらず,70dB以上の大きな声の場合,不快感や交感神経系の緊張を高めることが明らかになった。6)欠食は疲労の原因になるほか,やる気や精神状態の安定にも影響を及ぼすこと分かった。7)一側の手の手浴で反対側の手の実験的疼痛閾値が上昇することが明らかになった。8)看護行為で発生する様々な音のうち,比較的持続時間が長く,大きな音は鎮痛をもたらすが,一時的にストレス性の生体反応を引き起こすので,看護行為中の不用意な音の発生を避けるとともに,事前に音についての説明を行うべきであることが提案された。10)温罨法の鎮痛効果は,皮膚温38°C以上の加温で始めて現れることが,実験的に誘発したpricking painで証明された。平成14年度の本研究の成果はつぎのようである。1.手浴が生体に及ぼす影響を検討した。39°Cの湯で10分間手浴後タオルで保温すると、最低30分は手の皮膚温が約1°C上昇し、主観的な温度感覚も保たれた。保温しない場合は皮膚温の低下と共に冷感が生じ、交感神経活性が高まった。(深井)2.皮膚表面の状態を指標に手浴後のケアについて検討した。健康な女子学生を対象に手背部の角層水分量、皮脂量、pHを測定した。その結果、手浴終了後の薬用クリームの使用で保湿効果が持続し、皮膚の生理機能が維持されやすいことが分かった。(佐伯・深井)3.排便処理のケア過程における手指の汚染度についてLMX寒天培地を用いたパームスタンプ法で調査した。その結果、排便処理後のみに大腸菌群が検出され、衣服を整えた後には全く検出されなかった。また右よりも左手指・手掌の方が大腸菌群検出数が多かった。これらの結果から、排便処理を伴うケア時には処理直後に消毒又は手袋の交換を行うことが必要なこと、特に臀部を支える左手の消毒が必要であることが示された。(前田・深井)4.ベッドの下敷きに異なる素材のシーツを用いて寝床環境の違いを検討した。その結果、ゴム製防水シーツ、ディスポ防水シーツ、綿シーツの順に寝床内の湿度上昇が大きく、寝床環境が褥瘡の原因や増強要因になりうることが示唆された。(深井・兵藤・大倉)5.空腹時の精神的変化と疲労との関係を研究するため、予備調査及び予備実験を行って関連要素を抽出し調査票を完成させた。次年度は本調査に着手する。(開戸・深井)6.痛みのケアのエビデンスとして、音環境の影響と手浴の効果を検討した。

その結果、看護行為で発生する音で、また手浴中、痛覚閾値が上昇することが実証された。(深井)平成15年度の本研究の成果はつぎのようである。VASによる痛み評価は10cmの直線の長さを示して評価する「描記法」が一般的だが,口頭で数値を述べる「申告法」はより簡便である。そこで電気刺激誘発したpricking Pain(Fukai,1966)で両者の関係を調べたところ,二者間には非常に強い相関があった。しかも,刺激強度との相関関係は申告法のほうが強かった。臨床では簡便でより信頼性の高い申告法が痛みのVAS評価法として適することが実証された。2.手指消毒薬を携帯することによる手洗い行動への影響(前田・深井)手指消毒薬を携帯することによる手洗い行動への影響を探ることを目的に看護実習生を対象とした介入研究を行った。その結果、手指消毒薬を携帯することによって手洗いに対する意識は高まっていたが、適切な手洗い行動には結びついておらず、今後、有効な手指消毒薬の使用量や使用時期の行動化に向けた教育方法の検討が必要であることが示された。3.皮膚の機能と清浄度に及ぼす清拭の効果(佐伯・深井)清拭が皮膚の機能と清浄度にどのような影響を及ぼすか調べ、皮膚の機能面からみた清拭の効果を検討した。その結果,高齢者の清潔ケアにおいて、清拭は清浄度を維持するだけでなく、皮膚機能へも大きな影響を与えないケアであると考えられた。しかし、ドライスキンを呈しやすい部位もあることから清拭後の保湿ケアの必要性が示唆された。4.欠食が精神的自覚症状に及ぼす影響(關戸・深井)学生の欠食の影響を調査した結果,欠食するということは身体的な影響ばかりではなく、精神的な影響も人に与えることがわかった。16年度は3年間の課題細目における追加実験を行うとともに、これまでの研究成果を論文として投稿及び投稿準備を行った。また、ケア技術の新たなエビデンス探究実験も行った。以下はその概要である。1.清潔ケア技術に関する研究(佐伯・深井)清拭による皮膚の浄化と皮膚機能の維持の程度について実験的に検討した。その結果、事後の保湿に留意すれば皮膚の正常な機能は保持できるとこと明らかにした(投稿中)。2.感染看護ケア技術に関する研究(前田・深井)前年度からの継続研究で、16年度は追加実験を行い、学生に有効な手洗い(手指消毒)行動を体得させるには教育の方法が重要であることを明らかにした(INFECTION CONTROL誌、印刷中)。3.寝床環境(音環境)の調整に関する基礎的研究(深井)ヒトの話声が印象や生理指標にどう影響するか、健康者で基礎的実験を行った。その結果、話の内容に係わらず大きな声は不快感や交感神経系の緊張を高めることを明らかにした(投稿準備中)。4.食のケア技術に関する研究(關戸・深井)欠食の心理的影響を検討し、食事摂取の有無が,やる気や精神状態の安定にも影響を及ぼしていることが示唆された(投稿中)。5.味覚による鎮痛ケアに関する研究(深井)健康男子に4基本味溶液の一つを口腔内に含ませ、pricking painを与えたところ、甘味と酸味に鎮痛効果があることが分かった(投稿準備中)。6.温罨法の鎮痛効果に関する研究(深井)温罨法の矛盾する効果を電気毛布による加温法で実験的に検討した結果、pricking painは皮膚温38°C以上まで加温されて始めて自覚的鎮痛が得られることが明らかになった(投稿準備中)。7.痛みの評価方法に関する研究(深井・兵藤・縦野)臨床痛の様々な評価方法の測定力を比較した結果、VASの安定性がもっとも高いことが分かった。
融雪水と広域流動系を考慮した地すべり地の地下水起源推定手法の開発

対象地すべり地において,深度別の地下水の水素・酸素安定同位体比分布及び不活性ガスおよび放射性同位体による年代推定結果から,地下水は混合が少ないまま多層的に流動し,ブロック外も含めた異なる地域から涵養を受けることが示された.流域内の河川水の水素・酸素安定同位体比は,融雪期を除いた3時期は類似した高度効果を示した.これより,出水期の一時的な同位体分布を示す融雪期を除いた他時期の高度効果が,地すべり地の涵養域の推定に有効といえる.これらのトレーサーを組み合わせて用いることで,積雪地域の地すべり地の地下水の涵養域を推定できることが示された.対象地すべり地において,深度別の地下水の水素・酸素安定同位体比分布及び不活性ガスおよび放射性同位体による年代推定結果から,地下水は混合が少ないまま多層的に流動し,ブロック外も含めた異なる地域から涵養を受けることが示された.流域内の河川水の水素・酸素安定同位体比は,融雪期を除いた3時期は類似した高度効果を示した.これより,出水期の一時的な同位体分布を示す融雪期を除いた他時期の高度効果が,地すべり地の涵養域の推定に有効といえる.これらのトレーサーを組み合わせて用いることで,積雪地域の地すべり地の地下水の涵養域を推定できることが示された.地すべり活動に融雪水の影響が推測される山形県七五三掛区域の地すべり地を対象とし,地すべり地を含む流域内において,標高の異なる複数地点に降水採取器を設置し,降水の採取を行うとともに,積雪サンプルの採取を実施した.また,流域内の河川水の採取,地すべり地における地下水の採取を実施した.さらに,融雪水の同位体分布を把握するため,地すべりブロック内に設置されている融雪量計の排水の採取を開始するとともに,集水域の標高が異なる河川を融雪期の採水地点として選定した.地すべり地内の地下水の水質組成,放射性同位体トリチウム濃度は深度によって異なる値を示し,特に酸素・水素安定同位体比は深度別に段階的に小さくなる傾向を示した.これより,地下水は混合の小さいまま多層的に地すべり地内を流動していることが示され,酸素・水素安定同位体比が地すべり地の涵養源の推定に活用できることが確認された.標高が異なる地点の降水の酸素・水素安定同位体比分布は,それぞれの地点で標高が高くなるにつれて同位体比が低くなる高度効果を示しつつ,時期によって異なる傾向を示した.また,雨と雪の酸素・水素安定同位体比は異なる直線上に分布することから異なるd値を示し,時期によって異なる気団により生成された降水,降雪が流域内に供給されていることが推測された.地すべり地の地下水の酸素・水素安定同位体比は雨と雪の両者の直線の間に分布しており,地すべり地の地下水への降水と降雪の影響を分離する指標としてd値が活用できる可能性が示された.最終年度である本年度は,昨年度に引き続き,地すべり地及び地すべり地を含む流域内において,降水,地表水,地下水の採取を行い,水素・酸素安定同位体比,不活性ガス,一般水質の測定を実施した.昨年度の地すべり地内の地下水の水素・酸素安定同位体比にさらにデータを追加し,深度別の同位体比が段階的に小さくなる傾向を明らかにすることにより,同位体比が地すべり地の涵養源の推定に活用できることが示された.さらに,地下水中の不活性ガスである六フッ化硫黄濃度を測定することにより,ブロック外も含めた異なる涵養域から滞留時間の異なる地下水が地すべり地に流入していることが示され,水素・酸素安定同位体比による涵養域区分の有効性が裏付けられた.流域内の河川水の水素・酸素安定同位体比は,標高が高くなるにつれて同位体比が低くなる高度効果を示した.ただし,融雪期を除いた3時期は類似した高度効果を示すのに対し,融雪期は他の時期と異なる傾向を示した.これより,出水期の一時的な同位体分布を示す融雪期を除いた他時期の高度効果が,地すべり地の涵養域の推定に有効であることが明らかとなった.また,流域内の降水の同位体比は,他の地域との比較も行ったところ,雨と雪が異なる切片(d値)を持つ直線上に分布し,地すべり地の地下水はその雨と雪の両者の直線の間に分布する.これより,地すべり地の地下水への降雨と降雪の影響を分離する指標としてd値が活用できるといえる.以上より,地すべり地内の地下水の水素・酸素安定同位体比,不活性ガス,流域内の融雪期を除いた河川水の水素・酸素安定同位体比,降水の水素・酸素安定同位体比を測定することにより,広域流動地下水の影響を考慮した地すべり地の地下水の涵養域を推定できることが示された.なお,得られた成果については,関連学会において発表するとともに,査読付論文に取りまとめ広く発信を行った.26年度が最終年度であるため、記入しない。水資源工学26年度が最終年度であるため、記入しない。

地すべり地及びその流域において,地下水,河川水,雨,雪の採取を行い,環境同位体・溶存イオン等のデータの蓄積を行うとともに,それらの分布傾向から降水と融雪水の影響を分離する指標の選定を行っており,研究はおおむね順調に進捗している.雨,雪,地下水,河川水の環境同位体・溶存イオン等のデータの蓄積を継続し,それらの季節変動性を捉えるとともに,季節変動の小さい地域での地下水,地表水の同位体比の比較検証,雪から融雪水への相変化時の同位体比の変化の観測を行う.これらのデータを用いて,地すべり地の地下水への融雪水の寄与の推定を行い,広域流動地下水の影響を考慮した地すべり地の地下水の涵養域を推定する手法の構築を行う.
摂食時間制限による腸内環境変化と消化器系臓器の機能適応

生体は環境の変化に応じて適応することで種を保存することができる。本研究は摂食状況とそれに伴う腸内環境の変化に応じて、腸管長などの消化器系臓器のサイズや機能に変化が生じるかを検討することを目的としている。これまでに、C57/BL6Jの雄マウスで食餌制限群と非制限群を設け、糞便の16SrRNA遺伝子解析による腸内細菌の主座票分析などを行いクラスターが分離するなどの変化を観察した。小腸長が制限群で短くなるものがあったが、これらマウスは低体重で体長も小さくなる傾向があることが分かった。さらに、制限に適応し、制限4ー5週での血糖値が非制限群と同様に回復する結果は再現性を得られず、一定の結果が認められなかった。詳細な観察を加えたところ、食事量に有意差がなくても、食事制限群では、マウスの活動時間が長くなっている可能性が判明し、食餌時間制限という単独の条件ではなく活動性の変化により消費エネルギーに差が出てしまい血糖値にもばらつきが目立つなど、形質が修飾される可能性が高いと考えられた。そこで、課題3で使用予定であったGPR43欠損マウスの解析を前倒し、酢酸など腸内環境に豊富な短鎖脂肪酸を認識できないマウスにおいて、臓器サイズなどに変化がないか解析した。興味深いことに、明らかな臓器サイズの変化は欠損マウスと野生株で差を認めないものの、アミノ酸トランスポーターの腸管での発現に有意な変化を認めることが判明し、大変興味深い結果と考える。これは、腸内環境で短鎖脂肪酸が欠乏する状況においては、ほかの栄養素となるアミノ酸の利用などに対し生体が適応している可能性があることを示唆すると考えている。動物の活動性制御は困難であったため、課題を前倒しし、食餌制限ではなく、栄養素が認識できないGPR43欠損マウスを使用することにより、腸内環境の変化(短鎖脂肪酸が減少する環境など)を模擬的に再現することで対応を試みた。結果、アミノ酸トランスポーターに明らかな変化を認めるという興味深い知見をえることができた。消化器系臓器が腸内環境の変化にて、明らかな臓器サイズなのど変化による適応ではなく、他の栄養素の利用に関わる遺伝子発現を相互的に制御するなど環境に適応している可能性を示唆しており、重要な結果と考える。GPR43欠損マウスの定常状態での解析は腸管を中心に行ってきたため、肝臓や免疫システムなどなど、他臓器の解析も追加して行う。また、アミノ酸トランスポーターの発現変化が大腸では著明でなく、小腸において有意である知見も得ているため、やはり、栄養素の利用という点での重要性を示唆すると考えている。そこで、アミノ酸制限食などを導入することで、短鎖脂肪酸に加え、必要なアミノ酸の利用も制限される環境を設定することで、何かしらの適応障害(体長や体重変化を伴わない臓器サイズの変化など)が観察される可能性もあるため、特殊食による実験を検討したいヒトや動物は進化の過程において、常に腸内細菌と共生してきた。食料が豊富であれば肥満や耐糖能異常を惹起し、宿主にとっては生命維持上負の側面を持つようになるため、食物からのエネルギー回収効率は低くても問題が無い。一方、食料が制限された環境では、効率的なエネルギー回収が可能となれば、宿主にとって恩恵をもたらす。本研究では、こういった環境変化にともない、腸内細菌をふくめた腸内環境の変化が生じ、生体の機能適応に関わるのではないかと考え実験をおこなっている。平成29年度は摂食時間制限による腸内環境変化の有無と、腸管長などへの影響について実験が行われた。C57/BL6Jの雄マウスで食餌制限群と非制限群を設定し、28日-35日間の実験期間の間に、腸内環境が変化するか、生体に環境適応が起こっているかなどの解析を行った。糞便の16SrRNA遺伝子解析による腸内細菌の主座票分析をおこなったところ、28日において、PC1 vs PC3でプロットのクラスターが分離した。また小腸の長は、制限群で有意に短くなり、大腸の長さには両群間に差を認めないことから、腸内環境の変化と、生体の臓器サイズに関係があることが示唆された。しかし、実験マウスは個別飼育したにもかかわらず、Akkermansiaがday0において制限群と非制限群で有意な差が検出されるなどがあったため、背景を一定にするための条件設定を再検討する必要など、課題も生まれている。平成30年度以降で使用を予定しているGPR43欠損マウスは、研究室に導入を済ませ、系統維持を開始している。現時点では大きな遅れはないが、食餌制限が十分にかからない、または、動物の活動性に差が生じるなどの問題が散見されているため、条件設定の最適化が必要な状態である。

詳細な観察を加えたところ、食事量に有意差がなくても、食事制限群では、マウスの活動時間が長くなっている可能性が判明し、食餌時間制限という単独の条件ではなく活動性の変化により消費エネルギーに差が出てしまい血糖値にもばらつきが目立つなど、形質が修飾される可能性が高いと考えられた。そこで、課題3で使用予定であったGPR43欠損マウスの解析を前倒し、酢酸など腸内環境に豊富な短鎖脂肪酸を認識できないマウスにおいて、臓器サイズなどに変化がないか解析した。興味深いことに、明らかな臓器サイズの変化は欠損マウスと野生株で差を認めないものの、アミノ酸トランスポーターの腸管での発現に有意な変化を認めることが判明し、大変興味深い結果と考える。これは、腸内環境で短鎖脂肪酸が欠乏する状況においては、ほかの栄養素となるアミノ酸の利用などに対し生体が適応している可能性があることを示唆すると考えている。動物の活動性制御は困難であったため、課題を前倒しし、食餌制限ではなく、栄養素が認識できないGPR43欠損マウスを使用することにより、腸内環境の変化(短鎖脂肪酸が減少する環境など)を模擬的に再現することで対応を試みた。結果、アミノ酸トランスポーターに明らかな変化を認めるという興味深い知見をえることができた。消化器系臓器が腸内環境の変化にて、明らかな臓器サイズなのど変化による適応ではなく、他の栄養素の利用に関わる遺伝子発現を相互的に制御するなど環境に適応している可能性を示唆しており、重要な結果と考える。購入時のマウスの大きさや、週齢によって食餌制限が十分にかからない、動物の活動性に影響がでるなどで、実験系が不安定である課題が出てきている。研究計画に従い、6週齢のマウスを使用してきたが、臓器サイズの評価は動物の成長期が含まれる6週齢から、代謝の変化などについては、十分な成長をした成獣を使用するように10週齢からの観察、など条件の安定化を検討する必要があると考えている。GPR43欠損マウスの定常状態での解析は腸管を中心に行ってきたため、肝臓や免疫システムなどなど、他臓器の解析も追加して行う。また、アミノ酸トランスポーターの発現変化が大腸では著明でなく、小腸において有意である知見も得ているため、やはり、栄養素の利用という点での重要性を示唆すると考えている。そこで、アミノ酸制限食などを導入することで、短鎖脂肪酸に加え、必要なアミノ酸の利用も制限される環境を設定することで、何かしらの適応障害(体長や体重変化を伴わない臓器サイズの変化など)が観察される可能性もあるため、特殊食による実験を検討したいH29年度に予定されていた代謝産物の解析などは、サンプルが一定数たまってから一括での解析を行う予定である。現在検体を蓄積している段階で費用が使用されなかった。翌年度分として請求した助成金とあわせ、当該助成金を使用する予定である。情報収集のための旅費がやや抑えられた。また、代謝産物解析が高価であるため、一定のサンプル数の蓄積のうえで外注を行う予定であるため、次年度使用額が生じた。翌年度に回収されるサンプルと一括で当該助成金を使用する。
ナノメータ領域メニスカス力のダイナミクス特性に関する研究

近年の機械技術の発展と共に、機械要素は非常に小型化・高精度化し、相対運動する2面間距離も急速に小さくなっている。例えば磁気記憶装置では、その記録密度向上のため、ヘッド・媒体インターフェース(HDI)技術が急速な発展を遂げ、現在では空気膜を介して十数nmの浮上量が実現されている。このような従来の空気膜浮上方式による高記録密度化と共に、さらなる高記録密度化を目指してニアコンタクト方式、コンタクト方式といった次世代の新しいHDI方式も、その実現に向けて精力的に研究が進められている。これらの新しいHDI方式では、ヘッド・媒体間に形成されるメニスカスが、ヘッドの動的挙動に大きく影響することが知られている。そこで、本研究の目的は、固・液接触部に形成されるメニスカスによる吸引力の動的特性を実験的に把握することである。平成13年度は、メニスカスの液量による振動応答の変化を明らかにした。また、理論的解析を行い、メニスカスの動特性に関する基本的性質を明らかにした。とりわけ、メニスカス内部の圧力分布、メニスカスの負荷容量を、微小振動の仮定め下に求めることに成功した。これらは、ラプラスの式を境界条件とし、レイノルズ方程式を解いて得られる。以上のように、平成13年度の研究実施計画である、(a)ナノメニスカスの動特性データ収集と解析、`(b)マクローナノメニスカスの動特性マップの作成に関しては、今後に課題が残ったが、(c)理論的解析と実験結果との比較については、メニスカスの動特性に関する理論的展開を行い、実験と比較できる形の解を導くことができた。近年の機械技術の発展と共に,機械要素は非常に小型化・高精度化し,相対運動する2面間距離も急速に小さくなっている.例えば磁気記憶装置では,その記録密度向上のため,ヘッド・媒体インターフェース(HDI)技術が急速な発展を遂げ,現在では空気膜を介して数十nmの浮上量が実現されている.このような従来の空気膜浮上方式による高記録密度化と共に,さらなる高記録密度化を目指してニアコンタクト方式,コンタクト方式といった次世代の新しいHDI方式も,その実現に向けて精力的に研究が進められている.これらの新しいHDI方式では,ヘッド・媒体間に形成されるメニスカスが,ヘッドの動的挙動に大きく影響することが知られている.そこで,本研究の目的は,固・液接触部に形成されるメニスカスによる吸引力の動的特性を実験的に把握することである.本年度は,まず,動的メニスカスカを測定できる実験装置を開発した.この実験装置において,平面ガラス基板と球面ガラスレンズの間に実験液体のメニスカスが形成される.平面ガラス基板は微動用ピエゾステージ上にあり,ピエゾステージによって上下に振動を加えることができる.一方の球面ガラスレンズは平行板ばねに取り付けられている.平面ガラス基板の振動がメニスカスを介してガラスレンズに伝わり,平行板ばねの変位を変位計で測定する.ピエゾステージの入力と変位計の出力との比較によって,メニスカスの振動応答を求めることができる.次に,本装置を用いて,メニスカスを介した振動伝達実験を行った.この際のパラメータとして,固体表面間平均距離,入力振動振幅,入力振動周波数を変化させ,応答の変化を観察した.その結果,(i)2面間距離によって振幅比が変化する,(ii)2面間距離によって振幅比のピーク値における周波数が変化する,(iii)メニスカスのばね定数,減衰係数は周波数依存性を持つ,(iv)これらメニスカスの動特性は,メニスカスをばねとダンパをもつVoigtモデルで近似できると仮定した場合の解析結果で説明できることなどがわかった.以上のように,平成12年度の研究実施計画である,(a)実験装置の設計・製作,(b)メニスカスの動特性に関する実験手法および評価手法の確立,(c)マクロメニスカスの動特性データ収集と解析,について研究を遂行し,メニスカスのダイナミクスに関する基本特性を得ることができた.近年の機械技術の発展と共に、機械要素は非常に小型化・高精度化し、相対運動する2面間距離も急速に小さくなっている。以上のように、平成13年度の研究実施計画である、(a)ナノメニスカスの動特性データ収集と解析、`(b)

マクローナノメニスカスの動特性マップの作成に関しては、今後に課題が残ったが、(c)理論的解析と実験結果との比較については、メニスカスの動特性に関する理論的展開を行い、実験と比較できる形の解を導くことができた。
多中心性手根骨足根骨溶解症における「骨溶解」の病態解明

多中心性手根骨足根骨融解症患者に認められたMafB遺伝子変異(R63G変異、T62P変異)の骨芽細胞や軟骨細胞を用いて機能解析を行なった。軟骨細胞様細胞ATDC5と骨芽細胞様細胞MC3T3E1にこれらの変異型、野生型発現ベクターを一過性発現させ、骨芽細胞分化、軟骨細胞分化のマスター遺伝子であるRunx2 mRNAの発現量について検討した。MC3T3E1においてはMafBの過剰発現は細胞死を起こし、検討を断念した。ATDC5においては細胞増殖中(野生型=T62P>R63G)、細胞が密集した状態(R63G>T52P>野生型)と分化段階による遺伝子発現量の違いが認められた。我々の施設のMulticentric Calpal Tarsal Osteolysis (MCTO)患者に認められたp.Arg63Gly(R63G)変異、過去の文献で表現型の浸透率が100%ではないp.Thr62Pro(T62P)変異を発現する発現ベクターと野生型MafBの発現ベクターをマウス軟骨細胞様細胞であるATDC5細胞にtransfectionすることにより、野生型および変異型MafB蛋白を一過性に発現させ、軟骨細胞の肥大化に関わる転写因子であるRunx2 mRNAの発現量をTransfection後2日目に検討した。まずtransfectionの2日後にコンフレントにならないように細胞数を減らしてtransfectした場合、Runx2 mRNAの発現量は野生型=T62P>>R63Gで優位に発現量がR63G変異を導入した場合において低下していた。一方でTransfectionの2日を待たずにコンフレントとなるように細胞数を増やした条件で検討した場合、Runx2 mRNAの発現量は前述の条件とは異なり、R63G≧T52P>>野生型であった。これらのことから軟骨の分化段階によって野生型、変異型MafBの軟骨分化に与える作用は異なる可能性が示唆された。一方、マウス骨芽細胞系細胞であるMC3T3E1細胞に野生型、変異型MafBを発現させた場合はいずれもMockを導入した場合と異なり、細胞が培養途中で死滅することが確認された。このことから、骨芽細胞系の細胞においてはMafBの過剰発現は細胞死を誘導する可能性が示唆された。骨芽細胞に野生型、変異型MafBを導入した際に細胞死がおこったことは想定外のことであったが、軟骨細胞での野生型、変異型MafBの機能についての想定ができたため、ほぼ予定通りの結果を得られていると考えた。ATDC5については昨年の検討の結果(コンフレント前であった場合(野生型=T62P>R63G)、コンフレント後(R63G>T52P>野生型)になるという結果)の再現性があるのかどうかを検討し、同様の結果を得た。またSiRNAの導入によるMafB knock downの効果について検討を現在継続中である。MC3T3E1においてはいずれのベクターを導入した場合も細胞が培養途中で死滅することが昨年の検討で認められた。このことからMC3T3E1におけるMafBの過剰発現は細胞死を誘導する事が想定され、再現実験でも同様の傾向が認められた。骨芽細胞系における再現の検討に時間を要したこと、軟骨細胞への遺伝子導入効率が悪いためこれらの検証に時間を要したことがあり、昨年の実験の検証に時間を要した。我々の施設において多中心性手根骨足根骨融解症(Multicentric Calpotarsal Osteolysis syndrome:MCOS)患者に認められたp.Arg63Gly(R63G)変異、過去の文献で表現系の浸透率が100%でないp.Thr62Pro(T62P)変異の骨芽細胞や軟骨細胞における骨分化能や細胞増殖能をはじめとした機能解析を継続した。軟骨細胞様細胞であるATDC5細胞および骨芽細胞様細胞であるMC3T3E1細胞にこれらの変異の発現ベクターをトランスフェクション試薬により一過性に発現させ、ATDC5細胞、MC3T3E1細胞でのRunx2 mRNAの発現量について検討を検討した。MC3T3E1細胞においてはMafBの過剰発現は細胞死を起こしたため、検討を断念した。ATDC5細胞については昨年の検討の結果(コンフレント前であった場合(野生型=T62P>R63G)、コンフレント後(R63G>T52P>野生型)になるという結果)の再現性があるのかどうかを検討し、同様の結果を得た。またSiRNAの導入によるMafBノックダウンの効果について検討を現在継続したが、MC3T3E1細胞、ATDC5細胞の両者において様々な条件設定を行なった上でMafB mRNAのノックダウンを試みたが、ノックダウン効率が悪く、今年度の検討では解析が進まなかった。今後はMCOS患者自身の細胞をiPS細胞化して、骨芽細胞、軟骨細胞、破骨細胞への分化させ、それぞれの分化能や増殖能、破骨細胞系に分化させた場合は骨吸収能や多核化細胞への分化能などを検討して、MCOSの骨吸収の病態についての検討を行なっていくことを検討している。

軟骨細胞様細胞ATDC5と骨芽細胞様細胞MC3T3E1にこれらの変異型、野生型発現ベクターを一過性発現させ、骨芽細胞分化、軟骨細胞分化のマスター遺伝子であるRunx2 mRNAの発現量について検討した。MC3T3E1においてはMafBの過剰発現は細胞死を起こし、検討を断念した。ATDC5においては細胞増殖中(野生型=T62P>R63G)、細胞が密集した状態(R63G>T52P>野生型)と分化段階による遺伝子発現量の違いが認められた。マウスの軟骨細胞系細胞ATDC5において培養条件によって野生型、変異型MafBの導入に対する軟骨分化細胞に関わる転写因子であるRunx2mRNAの発現量が異なることが分かったため、それぞれの条件におけるX型コラーゲン、II型コラーゲン、MMP13、Aggrecanの発現について検討し、変異型MafBの軟骨細胞の分化に与える影響についてさらに検討を加える。またそれぞれの場合における増殖能についても検討する。ATDC5細胞はインスリン、トランスフェリン、セリンの存在下での長期の培養により増殖軟骨細胞から肥大軟骨細胞への分化を誘導することができるため、恒常的に野生型、変異型MafBを発現する細胞の構築を検討する。これらの細胞とMock vectorの導入細胞との増殖能や分化能、さらにアポトーシスなどについて比較検討することにより変異型MafBが軟骨細胞の分化や増殖などに与える影響の解析を検討する。骨芽細胞系についてはMafBの導入により細胞の死滅が確認されたため、細胞のアポトーシスが誘導されるのかどうかについてTunnel染色などをもちいて検討する。またSiRNAを用いたMafBのノックダウンにより過剰発現の系と同様に細胞死が誘導されるかどうか、アポトーシスの有無について検討を加える。上記について検討を行うことで本年度も引き続きMCTOにおける「骨の溶解」の病態の解明を目指す。骨芽細胞系に野生型、変異型のMafBの過剰発現を起こすと細胞死がおこったことは、臨床上の現象としては考えづらく、MCTOの病態としては考えづらいため、MCTOの骨融解が軟骨分化上の病態であることを想定し、次年度は軟骨分化に関する野生型、変異型MafBについての検討を中心に行っていく。具体的にはATDC5細胞に対する野生型、変異型のMafBのトランスフェクションによる各種軟骨分化マーカーの発現量解析、アルシアンブルー染色による軟骨基質の産生能TUNEL染色やカスパーゼ活性の測定によるアポトーシスの状態の違いの解析を行っていく。小児内分泌骨芽細胞系及び軟骨細胞系の実験において昨年度の再現に予想以上の遅れがでたため、予定額の使用ができず次年度への繰り越しとなった。次年度は軟骨細胞における遺伝子導入効率の上昇や遺伝子改変を計画しており、これらの費用にあてる。また本年度は海外学会への参加が出来なかったため、本研究の成果発表を含め、海外学会への渡航費用にも充てたいと考えている。
等質空間上の数の幾何と一般エルミート定数

本研究の目的は,代数的な等質空間において数の幾何の理論とアデール解析的な手法を使い,整数点・有理点の分布状態や高さの評価を与えることであった.3年間の研究により次のような結果が得られた.以下,Kは大域体として,GはK上定義された連結簡約可能代数群とする.GのK上定義された極大放物的部分群Qを取り,一般旗多様体X=Q\Gを考え,そのK有理点の集合をX(K)で表す.GおよびQのアデール群のユニモジュラー部分群をG(A)',Q(A)'とすれば,商空間Y=Q(A)'\G(A)'はX(K)を含む局所コンパクト空間になる.Qに対応する単純ルートを使って,Y上に自然な高さ関数H:Y→Rが定義される.実数T>0に対し,B(T)は高さがT以下のYの点からなる集合とする.このときN(T)=|B(T)∩X(k)|はつねに有限である.主な結果は次のように述べられる.1.Kが代数体ならばN(T)ω(B(T))τ(Q)/τ(G)(T→∞)が成り立つ.ここでτ(G),τ(Q)はそれぞれGとQの玉河数を表し,ω(B(T))はY上の玉河測度ωに関するB(T)の体積を表す.ω(B(T))の値はGがK上分裂する場合,およびGが特殊直交群などの場合にデデキントゼータ関数の特殊値などにより厳密に表示することができる.2.任意のG(A)'の要素gに対し,Γ(g)=min{H(xg)|x∈X(K)}によりG(A)'上の関数を定義し,Γのとる最大値をγ(G,Q,K)とおき,これを基本エルミート定数と名づける.このγ(G,Q,K)について,幾つかの関手的性質(係数制限関手による不変性,Gのある種の中心拡大による不変性など),ランキン型不等式の拡張,ミンコフスキー-ラフカ型の下からの評価等が成り立つことを証明した.本研究の目的は,代数的な等質空間において数の幾何の理論とアデール解析的な手法を使い,整数点・有理点の分布状態や高さの評価を与えることであった.3年間の研究により次のような結果が得られた.以下,Kは大域体として,GはK上定義された連結簡約可能代数群とする.GのK上定義された極大放物的部分群Qを取り,一般旗多様体X=Q\Gを考え,そのK有理点の集合をX(K)で表す.GおよびQのアデール群のユニモジュラー部分群をG(A)',Q(A)'とすれば,商空間Y=Q(A)'\G(A)'はX(K)を含む局所コンパクト空間になる.Qに対応する単純ルートを使って,Y上に自然な高さ関数H:Y→Rが定義される.実数T>0に対し,B(T)は高さがT以下のYの点からなる集合とする.このときN(T)=|B(T)∩X(k)|はつねに有限である.主な結果は次のように述べられる.1.Kが代数体ならばN(T)ω(B(T))τ(Q)/τ(G)(T→∞)が成り立つ.ここでτ(G),τ(Q)はそれぞれGとQの玉河数を表し,ω(B(T))はY上の玉河測度ωに関するB(T)の体積を表す.ω(B(T))の値はGがK上分裂する場合,およびGが特殊直交群などの場合にデデキントゼータ関数の特殊値などにより厳密に表示することができる.2.任意のG(A)'の要素gに対し,Γ(g)=min{H(xg)|x∈X(K)}によりG(A)'上の関数を定義し,Γのとる最大値をγ(G,Q,K)とおき,これを基本エルミート定数と名づける.このγ(G,Q,K)について,幾つかの関手的性質(係数制限関手による不変性,Gのある種の中心拡大による不変性など),ランキン型不等式の拡張,ミンコフスキー-ラフカ型の下からの評価等が成り立つことを証明した.本研究の目的は,代数的な等質空間において数の幾何の理論とアデール解析的な手法を使い,整数点の分布状態や高さの評価を与えることであった.本年度の研究により次の2つの新しい知見が得られた.1自然数nを固定して,有理数体Qと有限次代数体Kにそれぞれ付随するエルミート定数をγ(n,Q),γ(n,K)とするとき,その間にγ(n,K)[K:Q]≦C(K)γ(n,Q)なる不等式が成り立つことを証明した.ここでC(K)はKの判別式から定まる定数である.この不等式と従来知られていたγ(n,K)の下からの評価を合わせると,本来のエルミート定数γ(n,Q)の新しい下からの評価が得られる.この評価は古典的なMinkowski-Hlawkaの評価の拡張になっている.2有限次代数体K上の有限次中心的斜体Dを固定する.D上n次元のベクトル空間の中のd次元部分空間のなす集合から従うBrauer-Severi多様体をBS(n,d,D)とする.

この多様体上のK-有理点の高さの最大値から,一般エルミート定数γ(n,d,D)が定義される.これについて次の3つの結果を示した.(3)γ(n,d,D)の上からの評価式.本研究の目的は,代数的な等質空間において数の幾何の理論とアデール解析的な手法を使い,整数点・有理点の分布状態や高さの評価を与えることであった.本年度の研究により,一般旗多様体の有理点の漸近分布について,次の事柄を示すことができた.Kは有限次代数体として,GはK上定義された連結簡約可能代数群とする.GのK上定義された極大放物的部分群Qを取り,一般旗多様体X=Q\Gを考える.XはK上定義された射影多様体であるが,そのK有理点の集合をX(K)で表す.GおよびQのアデール群をG(A), Q(A)として,そのユニモジュラー部分群をG(A)', Q(A)'で表す.G(A)'のQ(A)'による商空間をYで表せば,Y'はX(K)を含む局所コンパクト空間になる.G(A)の極大コンパクト部分群Mは自然にYに作用するが,その軌道空間Y/Mは実数直線と同型になる.そこで実数T(3E)160に対し,区間[-T, T]のYへの逆像をB(T)で表す.B(T)に含まれるXのK有理点の個数,すなわちN(T)=|B(T)∩X(k)|は有限である.今回得られた結果は,Tを大きくしていったときのN(T)の挙動に関するもので,それはで与えられる.ここでτ(G),τ(Q)はそれぞれGとQの玉河数を表し,ω(B(T))はY上の玉河測度ωに関するB(T)の体積を表す.ω(B(T))の値はGがK上分裂する場合,およびGが特殊直交群,特殊ユニタリ群などの場合にデデキントゼータ関数の特殊値などにより厳密に表示することができる.本研究の目的は,代数的な等質空間において数の幾何の理論とアデール解析的な手法を使い,有理点,整数点の分布状態や高さの評価を与えることである.本年度の研究では,大域体上の旗多様体に対し,小さな高さを持つ有理点の有無を測る尺度として,或る一つの定数(基本エルミート定勢と呼ばれる)を導入し,その性質について調べた.より具体的に次のような結果を得た.以下Kは大域体として,GはK上定義された連結簡約可能代数群,QはそのK上定義された極大放物的部分群とし,旗多様体X=Q\Gを考える.XのK有理点の集合をX(K)で表す.GおよびQのアデール群をG(A), Q(A)として,そのユニモジュラー部分群をG(A)', Q(A)で表す.G(A)'のQ(A)'による商空間をYで表せば,YはX(K)を含む局所コンパクト空間になる.Qに対応する単純ルートを使って,Y上に自然な高さ関数H : Y→Rが定義される.実数T>0に対し,B(T)は高さがT以下のYの点からなる集合とする.任意のG(A)'の要素gに関して,Γ(g)=min{H(xg)|x∈X(K)}によりG(A)'上の関数を定義し,Γのとる最大値をγ(G, Q, K)とおき,これを基本エルミート定数と名づける.このような最大値の存在は代数群の簡約理論から保証される.このγ(G, Q, K)について,幾つかの関手的性質(係数制限関手による不変性,Gのある種の中心拡大による不変性など),ランキン型不等式の拡張,ミンコフスキー-ラフカ型の下からの評価等が成り立つことを証明した.
放射菌の形態分化と代謝分化に関与する新規のPSP様蛋白質の解析

抗生物質チオストレプトン(TS)生産菌Streptomyces azureus PK100C株の染色体DNAライブラリーより以下の形質を示す2.5kbのDNA断片をクローニングした。本断片を保持した組換えプラスミドを導入した形質転換株(BalA1株)は、気菌糸形成能を欠損していた。また、BalA1株は親株であるPK100Cをはじめるとする数種のTS耐性を示す放線菌株の生育を阻害する抗菌物質を生産し、S.coelicolor A3(2)の色素性抗生物質であるウンデシルプロディギオシンの生産を早期誘導する物質を生産していた。これらの形質は、2.5kb断片上に形態分化と二次代謝の多面形質発現に機能する遺伝子が存在することによると推測した。本2.5kb断片の塩基配列を決定し、フレーム解析を行ったところ、orf834とorf489の2つの放線菌特有なORFが確認された。このうちorf489は3'側領域を欠損しており、不完全なORFであった。これら2つのORFの相同性を検索した結果、塩基配列レベルでは有意な相同性を示す配列は見つからなかった。アミノ酸配列レベルでは、orf834、orf489はそれぞれMycobacterium lepraeのphosphoserine phosphatase様タンパク質、Bacillus subtilisのセブタ(隔壁)形成に関与するタンパク質MinDのN末端部分と相同性を示した。この結果より、orf834をpspSA、orf489をminDSAと命名した。B.subtilisのMinDはセプタが正しい位置に形成されるために必要なタンパク質であり、その活性が変化すると菌の形状にも変化が現れることが報告されている。BalA1株においては不完全なminDSA産物が発現することで、正常なminDSA産物の作用を阻害し、固体培養菌体での気菌糸形成阻害になったと推察された。そこで、PK100C株の染色体DNAライブラリーよりorf489をプローブとしたコロニーハイブリダイゼーションによって完全な形のminDSA遺伝子のクローニングに成功した。現在、orf489の上流域の配列を決定している。一方、pspSA産物は、セリン生合成系で作用するE.coliや他の生物種のphosphoserine phosphataseとは一部の領域しか相同性を示さないことから,別の系で作用するphosphataseと考えられ、二次代謝の制御機構に関与していると推測した。さらに、pspSA産物の機能を解析するためpGEX-5X-1ベクターを用いて大腸菌内での発現を試みたところ、不溶性の目的蛋白質の蓄積は認められたが、可溶性のものは得られなかった抗生物質チオストレプトン(TS)生産菌Streptomyces azureus PK100C株の染色体DNAライブラリーより以下の形質を示す2.5kbのDNA断片をクローニングした。さらに、pspSA産物の機能を解析するためpGEX-5X-1ベクターを用いて大腸菌内での発現を試みたところ、不溶性の目的蛋白質の蓄積は認められたが、可溶性のものは得られなかった