hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ダイヤモンド・ブラックファン貧血の分子機序の解明と遺伝子治療の開発

ダイヤモンド・ブラックファン貧血(DBA)は貧血を主症状とし、時に形態異常を伴う先天性の遺伝病であり、DBAの25%においてRibosomal Protein S19(RPS19)の異常が報告され、RPS19蛋白質の減少がDBA発症に関与しているといわれているが、RPS19蛋白質の機能に関しては全く未知である。RPS19蛋白の機能解析のためにRPS19に対するsiRNAを用いRPS19の発現を抑制することによりDBAモデルを作製し、そのモデルを用いて様々な分子機序の解析を行った。赤芽球系細胞株であるTF-1細胞にテトラサイクリン誘導システムを用い、テトラサイクリンにて誘導時のみにRPS 19が減少する細胞株を樹立した。この細胞はテトラサイクリン誘導時にRPS19の低下が認められ、それに伴って分化、増殖阻害、コロニー形成能の低下が認められ、DBAサンプルと同様の病態が認められた。このDBAモデル細胞株を用いて、エリスロポエチンのシグナル伝達解析、細胞周期解析、アポトーシス解析などを行った。さらにはRPS19が赤芽球分化のどの段階で影響しているのかを、各分化段階での細胞を用いて検討した。RPS19正常時、低下時においてエリスロポエチンのレセプターの発現を検討したが変化はみられなかった。また、エリスロポエチンのシグナル伝達においても異常は認めなかった。細胞周期を調べたところRPS19低下時はGO/G1細胞の比率が増加しており、アポトーシスを起こしている比率の増加が認められた。実際にDBA患者の骨髄細胞と正常者の骨髄細胞においてアポトーシスの率を比較検討したところ、DBA患者の骨髄細胞では有為にアポトーシス細胞の増加を認めた。また、これらの変化は赤血球分化の初期においてみられ、分化した段階においては認められないことからRPS19は赤血球系の幼弱な段階で重要な役割を果たしているものと推測できた。また、これらの異常は正常なRPS19を発現させることにより改善を認め、遺伝子治療の有用性が考えられた。Diamond-Blackfan anemia(以下DBA)の病因に関してはいまだ完全には解明されておらず、近年DBA患者の25%においてリボゾーム蛋白S19(以下RPS19)の遺伝子異常が報告されているがその分子機序に関しては不明な点が多い。本研究ではRPS19異常DBAのcell lineモデル(Mol Ther. 11:627-637,2005)を用いてRPS19に異常を持つDBAに関しそのメカニズムの解析を行った。1.マイクロアレー解析RPS19正常発現細胞と、siRNAにより抑制した細胞よりRNAを抽出し、マイクロアレーにより発現の比較検討を行ったところRPS19以外の他のリボゾーム蛋白質、セルサイクル関連遺伝子等に変化が見られた。今後これらの明らかに変化の見られた遺伝子つき、さらに詳細に検討を進めていく予定である。2.シグナル伝達解析赤芽球系への特異的な分化障害の原因として、現在までに各種サイトカインのレセプターの構造異常が調べられているがその異常は見つかっていない。各種サイトカインのシグナル伝達系については全く解析されていないためモデル細胞を用いサイトカインにて刺激前後におけるリン酸化等を解析した。具体的にはRPS19正常発現細胞と、抑制した細胞においてEpo, SCF等で刺激前後におけるRas/Map kinase、Phosphatidylinositol 3-kinase、Jak-STAT経路などの解析を行ったところ、RPS19の発現には関係なくこれらのシグナル伝達系においては異常は認めなかった。

3.トランスドミナント蛋白の解析RPS19遺伝子の点突然変異の異常に関しては異常タンパク質のトランスドミナント効果も考えられる。これを検討すべくsiRNAには影響しないように塩基配列を変え正常なRPS19蛋白を発現するレンチウイルスベクターと、現在までに報告されているホットスポットの点突然変異をもつ異常RPS19蛋白を発現するレンチウイルスベクターを現在作成中である。今後、RPS19の完全に抑制した細胞にこれらのウイルスベクターにより遺伝子導入しDBAの形質(細胞増殖抑制、赤芽球系コロニーの減少、赤芽球系への分化の障害)が認められるか検討する。ダイヤモンド・ブラックファン貧血(DBA)は貧血を主症状とし、時に形態異常を伴う先天性の遺伝病であり、DBAの25%においてRibosomal Protein S19(RPS19)の異常が報告され、RPS19蛋白質の減少がDBA発症に関与しているといわれているが、RPS19蛋白質の機能に関しては全く未知である。RPS19蛋白の機能解析のためにRPS19に対するsiRNAを用いRPS19の発現を抑制することによりDBAモデルを作製し、そのモデルを用いて様々な分子機序の解析を行った。赤芽球系細胞株であるTF-1細胞にテトラサイクリン誘導システムを用い、テトラサイクリンにて誘導時のみにRPS19が減少する細胞株を樹立した。この細胞はテトラサイクリン誘導時にRPS19の低下が認められ、それに伴って分化、増殖阻害、コロニー形成能の低下が認められ、DBAサンプルと同様の病態が認められた。このDBAモデル細胞株を用いて、エリスロポエチンのシグナル伝達解析、細胞周期解析、アポトーシス解析などを行った。さらにはRPS19が赤芽球分化のどの段階で影響しているのかを、各分化段階での細胞を用いて検討した。RPS19正常時、低下時においてエリスロポエチンのレセプタ-の発現を検討したが変化はみられなかった。また、エリスロポエチンのシグナル伝達においても異常は認めなかった。細胞周期を調べたところRPS19低下時はG0/G1細胞の比率が増加しており、アポトーシスを起こしている比率の増加が認められた。実際にDBA患者の骨髄細胞と正常者の骨髄細胞においてアポトーシスの率を比較検討したところ、DBA患者の骨髄細胞では有為にアポトーシス細胞の増加を認めた。また、これらの変化は赤血球分化の初期においてみられ、分化した段階においては認められないことからRPS19は赤血球系の幼弱な段階で重要な役割を果たしているものと推測できた。また、これらの異常は正常なRPS19を発現させることにより改善を認め、遺伝子治療の有用性が考えられた。
非破壊測定による食肉テクスチャーの推定

牛パティの粗脂肪含量とインピーダンスとの関係を示す回帰式を用いてインピーダンスから牛パティの粗脂肪含量が推定可能であることが示された.この回帰式を用いてインピーダンスからパティだけではなくステーキの粗脂肪含量も推定可能であった.牛肉の最大荷重およびガム性荷重は屠畜後4および6日目が屠畜後2日目に比較して有意に低かった.筋線維に対して垂直方向のインピーダンスは,屠畜後6日目が屠畜後2日目に比較して有意に低かった.牛肉テクスチャーの違いはインピーダンスから非破壊的に推定できる可能性が示された.接触型電極を用いて牛挽肉のインピーダンス測定を行い,インピーダンスから粗脂肪含量を推定するための推定式を求め,この推定式がステーキについても適応可能であるのかについて検討を行った.試験1:日本短角種の半膜様筋の挽肉および細切した脂肪組織を混合し,脂肪含量が10%の間隔で0から100%までのパティを調製した.これらのパティを直方体状に成型し,LCRメータを用いてインピーダンスの測定を行った.また,残りのサンプルについて,粗脂肪含量をジエチルエーテル抽出法により測定し,インピーダンスを測定することにより粗脂肪含量を推定するための推定式を求めた.試験2:粗脂肪含量が大きく異なると考えられる,ウシの4種類の筋肉から筋線維と平行にステーキサンプルを切り出し,試験1と同様の方法でインピーダンスおよび粗脂肪含量の測定(実測値)を行い,試験1で求めた推定式から得られる値との間で測定誤差の比較を行った.粗脂肪含量0から100%のパティの測定結果から,インピーダンスを測定することにより粗脂肪含量を推定するための推定式(R=0.97)が得られた.次に,鎌田と村元(2014)の報告による推定式(R=0.85)と同様の範囲である,粗脂肪含量0から50%のパティの測定結果から推定式を求めた結果,相関係数は0.97となり,彼らの推定式に比較して高い相関の推定式が得られた.次に,試験1で求めた推定式をステーキサンプルに適応した結果,実測値との誤差は,鎌田と村元(2014)が求めた推定式に適応した結果に比較して約6割減少した.本研究により,粗脂肪含量0から100%範囲の牛肉の粗脂肪含量を非破壊的に,および従来より高い精度で推定可能な推定式が得られた.平成26年度に得られた結果を基にして、牛肉の熟成期間がインピーダンスおよび食感に及ぼす影響を明らかにするため、非破壊性の高い接触型電極を用いて熟成期間の異なる牛ステーキのインピーダンス測定を行い、測定後のサンプルは、客観的な食感の分析方法であるTexture Profire Analysisを行い、インピーダンスとの関係について検討を行った。供試筋肉は黒毛和種の半腱様筋(M. semitendinosus)とした。半腱様筋は3つに分割し、1つは直ちに測定に用い、他は真空包装を行った後に4°C下で7日間および14日間の熟成を行った。半腱様筋から30×30×10mmのサンプルを筋線維と平行に3個切り出した。筋線維に対して平行方向および垂直方向にインピーダンス測定を行った。インピーダンス測定後のサンプルはTexture Profire Analysisを1サンプルにつき2回測定した。7日間および14日間の熟成を行ったサンプルについても同様の測定を行った。熟成を行わなかったサンプルに比較して熟成を行ったサンプルはTexture Profire Analysisにおける最大荷重が低下する傾向がみられた。したがって、熟成により牛肉が軟化したことが確認された。インピーダンスは、筋線維に対して平行方向での測定では、熟成14日後で低下し、筋線維に対して垂直方向の測定では、熟成により低下する傾向がみられた。したがって、インピーダンス測定を行うことにより、筋線維の崩壊により起こる熟成の程度が予測される可能性が示された。平成26年度に得られた成果を発展させ、肉質を非破壊的に分析する他の機器に比較して安価なLCRメータを用いることにより、消費者による肉質評価で最も重要な項目の一つである軟らかさに影響を及ぼす熟成の程度を予測できる可能性が示された。平成27年度までに得られた結果を基にして、牛肉の熟成期間がインピーダンスおよび食感に及ぼす影響を明らかにするため、非破壊性の高い接触型電極を用いて熟成期間が異なる牛ステーキのインピーダンス測定を行い、測定後のサンプルを用いて客観的な食感の分析方法であるTexture Profile Analysisを行ってインピーダンスとの関係について検討を行い、また官能評価を行って食感およびインピーダンスとの関係について検討を行った。牛肉の最大荷重、ガム性荷重、および筋線維に対して垂直方向のインピーダンスは屠畜後21日が屠畜後2日に比較して有意に低かった。屠畜後2日と屠畜後21日との牛肉の硬さの違いは官能評価で有意に識別された。牛肉の最大荷重およびガム性荷重は屠畜後4および6日目が屠畜後2日目に比較して有意に低かった。筋線維に対して垂直方向のインピーダンスは、屠畜後6日目が屠畜後2日目に比較して有意に低かった。したがって、牛肉テクスチャーの違いはインピーダンスから非破壊的に推定できる可能性が示された。牛パティの粗脂肪含量とインピーダンスとの関係を示す回帰式を用いてインピーダンスから牛パティの粗脂肪含量が推定可能であることが示された.

この回帰式を用いてインピーダンスからパティだけではなくステーキの粗脂肪含量も推定可能であった.牛肉の最大荷重およびガム性荷重は屠畜後4および6日目が屠畜後2日目に比較して有意に低かった.筋線維に対して垂直方向のインピーダンスは,屠畜後6日目が屠畜後2日目に比較して有意に低かった.牛肉テクスチャーの違いはインピーダンスから非破壊的に推定できる可能性が示された.牛肉の脂肪含量を非破壊的に推定するための方法としてインピーダンス法があるが,これまでは,その推定式の精度(相関係数)が0.85であったのに対し,本研究の遂行により,その精度を0.97にまで高めることが可能となった.また,挽肉を用いて得られた推定式をステーキに適応させて検討した結果,これまでのものに比較して,実測値との誤差が約6割減少することが明らかとなった.したがって,牛肉の粗脂肪含量を非破壊的に,および従来より高い精度で推定するための推定式を得ることに成功した.熟成期間による影響を詳細に調べるため、ウシが屠畜されてからの期間が短い筋肉を供試し、非破壊的に熟成の程度を推定するための方法の精度を高める。また、Texture Profire Analysisとの関係だけではなく、実際に喫食して行う官能評価との関係についても検討を行う。食肉科学平成26年度に得られた結果を基にして,脂肪を構成する脂肪酸の組成とインピーダンスとの関係について,およびステーキのテクスチャーとインピーダンスとの関係を明らかにする.ステーキは筋線維と平行に切り出した直方体サンプルとする.粗脂肪組成の測定はガスクロマトグラフ法により行う.テクスチャーの測定は卓上型物性測定器を用いて行い,得られる波形からテクスチャーの各項目の値(最大荷重,破断荷重,破断歪率,破断エネルギー,もろさ荷重,もろさ歪率,もろさエネルギー,付着性など)を自動解析により求める.インピーダンスの測定はLCRメータを用いて行う.脂肪酸組成とインピーダンスとの関係から近似式を求め,インピーダンスからステーキの脂肪酸組成が推定可能であるかを検討する.また,テクスチャーの各項目の値とインピーダンスとの関係から近似式を求め,インピーダンスからステーキのテクスチャーの各項目の値が推定可能であるかを検討する.重量の大きな筋肉を入手することが可能であったため、サンプルの購入量がおよび必要となる試薬などの使用量が当初計画に比べて少ない量で済んだため。研究が順調に進行したことにより,サンプルとしての牛肉などの筋肉や試薬の使用量が当初計画に比べて少ない量で済んだため.より多くのサンプルを用いて検討を行うため、牛肉や試薬の購入に使用する。より多くのサンプルを用いて検討を行うため,牛肉などの筋肉や試薬の使用に使用する.
ウシ人工栄養膜細胞株作出と特性評価およびこれを用いた体外着床モデルの構築

ウシの受胎率向上のためにはウシ胚の発生および着床・妊娠確立メカニズムの解明が必須である。本課題ではウシ着床メカニズム解明のために人工多能性幹細胞および人工栄養膜細胞を樹立し、着床モデル作出の可能性について検討を行った。ウシ胎子羊膜細胞を生体から回収し、これにトランスポゾンベクターを用いて、細胞の多能性獲得に関与する4つの遺伝子を導入することにより、上記細胞株の作出を行った。その結果、生殖系列への寄与が確認できたウシ人工多能性幹細胞株および栄養膜細胞の特徴を備えた人口栄養膜細胞株の樹立に成功した。妊娠50日齢のウシ胎子から採取した羊膜細胞にOct3/4、Sox2、Klf4、c-MycをDoxプロモーター下流に挿入したpiggyBacトランスポゾンベクターをトランスフェクトした後DOX添加状態で4日間培養した。その後、細胞をSNL細胞フィーダー上へとうす地培養を継続した。DOX添加から2週間後、上皮細胞様で敷石状の形態を示すコロニーが確認できた。このコロニーは、その細胞形態を維持したまま40回以上経代して培養することが可能であった。またこの細胞コロニーを細切し、低接着処理したウェル内で数日間浮遊培養したところ、栄養膜小胞状の胞状球体を形成することが明らかとなった。さらにこの小胞状細胞の培養上清を回収し、MDBK-VSVを用いた抗ウィルス活性測定に供したところ、抗ウィルス活性を示した。この細胞株の遺伝子発現を調べたところ、内因性Oct4、NanogといったES細胞や内細胞株で発現が見られる未分化細胞マーカーの発現が確認されただけでなく、Cdx2、TEAD4、Dlx3、TKDP、GATA6といった栄養膜細胞系で発現する遺伝子の発現も確認された。しかしながらPLやPRP1といった二核細胞で発現する遺伝子の検出は出来なかった。さらにこの細胞株は一般の細胞株と同様の凍結保存手法では凍結融解後の生存率はほぼ0%であり、細胞の長期保存が不可能であったが、ウシ受精卵と同様の凍結手法を用いることによって80%以上の生存率を担保することが出来、凍結による長期保存が可能となった。ウシ羊膜細胞にマウス由来Oct3/4、Sox2、Klf4およびc-Mycの4種類の遺伝子をpiggy Bacベクターを用いて導入した。細胞分化を抑制するためにGSK3β阻害剤およびMEKinhibitorに加えフォルスコリンとLIFを8-11目に添加した培養液でプライムド型の細胞を培養すると、細胞の形態はプライムド型からナイーブ型に変化した。多能性幹細胞で発現する遺伝子を検定したところ、OCT3/4, SOX2, KLF4, c-MYCといった多能性関連遺伝子の発現が認められるとともに、REX1やSTELLAなどのナイーブ型細胞に特異的な遺伝子の発現も認められた。プライムド型の細胞株では、FGF5やOTX2といったナイーブ型の細胞株にはない特異的遺伝子の発現パターンが認められた。プライムド型およびナイーブ型の細胞株からキメラの形成能について検討した。8-16細胞期のウシ胚に両タイプのRFP蛍光タンパク質を発現するiPS細胞を接着させたのち胚盤胞期で内部細胞塊へのiPS細胞の寄与を検討したところ、ナイーブ型の細胞は強く内部細胞塊に寄与したのに対して、プライムド型細胞の寄与は限定的であった。ナイーブ型iPS細胞を導入したキメラ胚を雌牛に移植し、妊娠90日目に胎仔を回収した。胎仔はいずれも正常な発育を示した。得られた胎仔の様々な組織(脳、皮膚、肺、胃、小腸、大腸、脾臓、心臓、腎臓、筋肉、生殖原基、羊膜、胎盤)を採取し、導入遺伝子のOct3/4-2A-Klf4領域をターゲットとしてPCRで増幅したところ、いずれの臓器にもiPS細胞の寄与が認められた。特に、生殖原基内の生殖細胞にはiPS由来の多数の生殖細胞が認められ、樹立されたiPS細胞が生殖細胞へも分化することが証明された。研究代表者の所属変更に伴い、当初考えていた実験をスムーズに進行させることが困難となっている。来年度以降、実験環境を根本的に改善し、遅れを取り戻す予定である。これまで作出したウシ人工栄養膜細胞様細胞株はドーム形成や小胞形成は確認できたが、栄養膜細胞特異的遺伝子の発現やIFNT分泌が非常に低く、また内胚葉に起因する遺伝子の発現が見られたため、得られた株は単一の細胞で構成されたものではなく、栄養膜細胞系および内胚葉系の細胞が混在するヘテロなコロニーであると推測された。そこで本年度はより栄養膜細胞の特徴をもつ細胞株を取得するため、再度人工栄養膜細胞株作出を行った。これまでと同様にPiggyBacベクターに人工多能性幹細胞作出に用いる遺伝子群(c-Myc, Klf4, Oct3/4, Sox2遺伝子)をTETプロモーター下に組み込み、遺伝子導入ベクターを作製した。これを50日齢のウシ胎子から採取した肝細胞または羊膜細胞へ導入した。導入後24時間よりDOXを添加して培養を行った。培養液は胎子血清およびEGFを含むDMEMを用いた。トランスフェクション後5日目に細胞をSNLフィーダー細胞上に展開した。その後はDOX存在下でFBSを含むDMEM/F12を用いて培養した。DOX添加後、14日でコロニーを回収した。

回収したコロニーの70%は平らな上皮細胞様形態を持つ細胞で構成され、コロニーは境界線が明瞭で細胞は敷石状に配置していた。このようなコロニーは羊膜細胞および胎子肝臓細胞の両細胞から作出することが可能であった。またこれらの細胞の継代はESやiPS細胞の手法とは異なり、コロニーをパスツールピペット等で細切し、これをフィーダー細胞上に播種することによって行った。培養液は毎日/2日に1回交換し、コロニーの継代は約7日間隔で実施した。この手法により少なくとも60代以上は継代が可能で、コロニー/細胞の形態に変化は見られなかった。さらに、フィーダー細胞を使わずにコラーゲンコートディッシュ上でも少なくとも10代以上は継代が可能であった。ウシ人工栄養膜細胞株の作出に困難を要していたが、元の細胞を胎子由来肝臓細胞を利用することにより、栄養膜細胞と類似した株が作出できた。今後はこれを利用してその特性を解析し、研究を加速させたい。昨年度までに胎子ウシ羊膜細胞にc-myc, klf4, Oct3/4, SOX2遺伝子をTETプロモータ下に挿入したPiggyBacベクターを導入することによって、継代可能な人工ウシ栄養膜細胞様株の作出を行ったが、本年度はこの細胞株の特質について検討した。以前同様の手法により作出したウシ人工多能性細胞(biPS)株ではDOX存在下でコロニー全体的にアルカリフォスファターゼ活性が確認できた一方で、人工栄養膜細胞株ではDOX存在下であってもアルカリフォスファターゼはコロニー全域に発現は見られず、一部でのみ確認された。次にこの人工栄養膜細胞株における多能性関連および栄養膜関連遺伝子群の発現を免疫組織化学を用いて検討した。栄養膜細胞特異的遺伝子であるCDX2およびIFNTタンパク質の発現が確認されたが、同時にOCT3/4の発現も見られた。しかしながら同じく多能性因子の一つであるNANOGの発現は確認されたものの非常に低いレベルであった。RT-PCRによる解析では人工栄養膜細胞株で栄養膜細胞特異的遺伝子であるCDX2、ELF5、ERRβ、IFNtの発現が確認できたが、IFNtの発現は他と比較して低いものであった。次にDOX非存在下でこの細胞株を2世代継代したところ、細胞の形態は丸石状から上皮状へと変化した。更に小胞形成能を失った。この細胞株の分化能について検討したところ、ES細胞の胚葉体作製方法と同様に細胞を培養したところ、6日間の培養で胚葉体のような組織を形成することはなく、小胞を形成した。更にこの細胞株をDOX非存在下、コラーゲンコートディッシュ上で30日間培養したところ、細胞の形態は変化し、一部の細胞は二核細胞を形成した。この分化した細胞では導入した4種の遺伝子の発現は見られず、その代わりに二核細胞特異的遺伝子であるPL、PRP1、PAG1の発現が確認できた。ウシの受胎率向上のためにはウシ胚の発生および着床・妊娠確立メカニズムの解明が必須である。本課題ではウシ着床メカニズム解明のために人工多能性幹細胞および人工栄養膜細胞を樹立し、着床モデル作出の可能性について検討を行った。ウシ胎子羊膜細胞を生体から回収し、これにトランスポゾンベクターを用いて、細胞の多能性獲得に関与する4つの遺伝子を導入することにより、上記細胞株の作出を行った。その結果、生殖系列への寄与が確認できたウシ人工多能性幹細胞株および栄養膜細胞の特徴を備えた人口栄養膜細胞株の樹立に成功した。
ファミリー・ビジネスにおけるネットワーク特性の経営に与える影響の実

本研究はファミリー・ビジネス企業に対するネットワーク構造の調査によるデータ構築を最終的には24の企業を対象として実施した。本研究で構築されたデータは、ネットワークに関するデータのみならず、付加的なデータも合わせて構築できたという意味で、ファミリー・ビジネス企業というわが国に数多く見られる企業体の特性をネットワークの観点から分析するための、実証的基盤が構築され得たと考えられる。本研究では、ファミリー・ビジネスの持つネットワーク特性がその経営に対してどのような影響を与えるのかについて実証的に検討することを目的として、わが国の複数のファミリー・ビジネスを対象にネットワーク構造の把握と、その実証的分析を行うものである。そこで平成22年度では、ネットワークの構造モデルの検討、良好な企業経営を行っているファミリー・ビジネス企業の抽出と選定、選定された各ファミリー・ビジネス企業に対するネットワーク構造の調査の準備を行った。具体的にネットワークの構造モデルの検討では、全体ネットワーク構造に関する情報とエゴセントリックに関する情報の両者を組み合わせてその全体構造を把握するとともに、各ノードの次数などの制約に基づき基本的に組み合わせ最適化問題として定式化し、また、調査によって得られた利用可能な多様な断片情報についても積極的に利用することとした。ファミリー・ビジネス企業の抽出と選定では、業種として製造業をサンプリングの中心に据え、選定を行った。そして、選定された各ファミリー・ビジネス企業に対して、エゴセントリック情報の収集を視野に入れたアンケート調査、及びヒアリング調査を行うための準備を行ったものである。その過程において研究分担者、及び研究協力者らが、企業に対して調査項目、調査期間、個人情報への配慮について説明を行い、次年度以降において実施する調査の概要の周知を行うなどの調整を実施した。以上の研究成果に基づき、次年度以降において調査を実施するとともにデータに基づく解析を実施する予定である。本研究は、ファミリー・ビジネスの持つネットワーク特性がその経営に対してどのような影響を与えるのかについて実証的に検討することを目的とし、わが国の複数のファミリー・ビジネスを対象にネットワーク構造の把握と、その実証的分析を行うものである。そこで平成23年度においては、良好な企業経営を行っているファミリー・ビジネス企業の抽出と選定、選定された各ファミリー・ビジネス企業に対するネットワーク構造の調査によるデータ構築を行う予定であったが、選定過程において研究協力対象となっていた企業からの調査スキームの見直し要請により、再度日程を調整する必要が生じ、調査実施時期の遅延が発生した。そこで、本研究におけるデータ構築の実施に関して、調査対象企業との間で再調整を行い、調査実施工程の再検討を行った。こうした見直しを行い、調査を行った結果、最終的には24の企業を対象としたデータを構築することが可能となった。また調査対象企業に関しては、当初は優良なファミリー企業のみを対象とするものであったが、データの比較検討を行う際には、比較対象としての企業群も必要との観点から、ファミリー企業以外の企業からもデータの構築を行うこととした。また、調査工程の見直しの要因の1つとして、調査協力企業における調査における負担を限りなく減少する必要性が存在したため、データ構築に際してWebベースのデータ入力フォーマットを用意し、調査対象企業におけるデータ構築の負担を低減する形で調査を実施した。本研究は、ファミリー・ビジネスの持つネットワーク特性がその経営に対してどのような影響を与えるのかについて実証的に検討することを目的とし、わが国の複数のファミリー・ビジネス企業を対象に、そのネットワークの把握と、その実証的分析を行うものである。そうした中で、本研究は当該年度前年において、調査対象となるファミリー・ビジネス企業の抽出と選定、選定された各ファミリー・ビジネス企業に対するネットワーク構造の調査によるデータ構築を行う予定であったが、選定過程において研究協力対象となっていた企業からの調査スキームの見直し要請により、再度日程を調整する必要が生じ、調査実施時期の遅延が発生したため、調査対象企業との間で再調整を行い、調査実施工程の再検討を行い、調査実施した結果、最終的には24の企業を対象としたデータを構築することが可能となった。また調査対象企業に関しては、当初は優良なファミリー企業のみを対象とするものであったが、データの比較検討を行なう際には、比較対象としての企業群も必要との観点から、ファミリー企業以外の企業からもデータの構築を行った。本研究で構築されたデータは、対象をファミリー・ビジネス企業を中心としたものであるため、いわゆる企業単位のデータは相対的に小規模のものとなったが、その一方で調査対象となった企業数は当初の想定をはるかに越えるものであり、そうした意味で、ファミリー・ビジネス企業という我が国に数多く見られる企業体の特性をネットワークの観点から分析するための、実証的基盤が構築され得たと考えられる。本年度、協力を要請していた調査対象企業に対して、実際の調査を行うことを通して、データの構築を予定していたのであるが、それら研究協力対象となっていた企業からの調査スキームの見直し要請により、再度日程を調整する必要が生じ、調査実施時期の遅延が発生してしまった。その理由としては、当初想定していた調査内容よりも、本調査において必要とされるデータが非常に多大なものとなり、調査対象企業において、その負担が大きな物となったためであった。そこで、調査内容に関しては、調査対象企業が許容できる範囲に再検討するとともに、実際のデータ構築に際してWebベースのデータ入力フォーマットを用意し、調査対象企業におけるデータ構築の負担を低減する形で調査を実施することにより、これらの課題を回避した。24年度が最終年度であるため、記入しない。

当該年度における調査を、繰り延べることにより、調査全体の再検討および調査対象企業との再調整を行い、新たに協力の承諾を得た調査対象企業を加え、調査を実施することにより、本研究において想定していた、調査データの構築が完了した。24年度が最終年度であるため、記入しない。
引用動詞文の通時的研究

本研究は、古代語において人の発言・思惟の内容となる語句を引用する「と」という成分の持つ文法的な性格を明らかにすることを目的としている。27年度の研究実績は、主に次の2点である。(1)「をと思ふ」のように、ヲ格成分が生起するタイプの構文(認識動詞構文)が持つ、現代語と異なる文法的性格について考察した。現代語では「をだと思う」のように断定の助動詞「だ」が生起するが、古代語ではそれに相当する現象(「なり」の生起する「をなりと思ふ」)が見られない。この点に着目し、現代語において「だ」の生起がどのような意味の表し分けを担うかを考察した上で、古代語の認識動詞構文はそうした表し分けの無い未分化な性質を持つことを明らかにした。(2)助詞「と」を語構成に持つ助詞トテのうち、主節主体の動きを表す動詞終止形に接続するものが持つ、引用とは異なる意味・機能について考察した。「と言ふ/思ふ」のように発言・思惟を引用する形式の場合、後続する主節の主体の動きを表す動詞終止形を受ける例は稀であるが、トテの場合はそうした例がしばしば見出される。用例の調査と分析を行い、このようなトテを用いる文は、主体の発言・思惟の内容を引用するのではなく、前件で主体が何らかの動作の実現に自ら向かっていることを大まかに示し、後件で前件動作に向かう中で主体が引き起こす事態を詳細に述べる、という構造を持つことを明らかにした。(1)については『日本語学論集』12号に掲載され、(2)については『日本語の研究』12巻2号に掲載されることになった。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
金属人工格子構造の解析と評価

今年度は人工格子構造の解析・評価に必要な装置の導入と、いくつかの具体的な人工格子についてその微細構造を多面的に明らかにし、作成技術の限界について予備的な考察を行なうことを目的として研究を行なった。山本は人工格子の電子構造測定用の複合表面分析面チェンバ-を設計・作成した。MBE法によりAg/Cr、Au/Cr人工格子を作成し、電気推抗のCr層厚依存性や表面弾性波速度の周期依存性がAg/CrとAu/Crでどのように異なるのか検討した。石田は、人工格子の舞面原子配列・積層状態を明きらかにするための電顕観察試料調整用研磨装置を作成した。鈴木は層内原子配列を調べるためのEXAFS用低温チェンバ-を試作した。中山は3d遷移金属/Sbの素を取り上げ、X線小角散乱とラザフォ-ド後方散乱法によりヘテロ界面の金属原子同志の混合と界面での凸凹の2つを分離評価した。山口はイオンビ-ム分析装置に、位置敏感検出器を利用した静電偏白スペクトロメ-タを試作し取り付けた。これにより1KeDのエネルギ-分解能でRBSスペクトルを測定することが可能となった。来期には数A^^'の深さ分解能でMo/SiやMo/Fe等の組成分布を解析する手法が確立できるものと期待される。藤井はダイヤモンドアンビル型高圧セルを塔載するX線回析計を導入し高圧下での人工格子の構造および弾性定数を測定するシステムを立ち上げた。遠藤は高精度X線解析装置テ-ション)を導入し、既存のX線回析計と中性子分光装置をこれにつなぎオンラインでデ-タ処理可能なシステムを立ち上げた。以上のように本年度はいくつかの装置を導入・試作・立ち上げを行なった。これにより来年度人工格子の構造解析と評価の準備が完了した。
近代港町の都市計画手法に関する類型学的研究

明治32年の統一貿易港28港について、文献調査および実地調査を行い、築港、都市形成の測量地図への落しとし込みにより明治年間の都市計画手法の時代変化を検討した。この結果、各地とも港町の近代化による変化は著しいが、初期の港湾部分は現地確認できる程度に残存しているケースが多いことが判明した。研究によって得られた新たな成果は次の通りである。1.明治40年までは近代港湾史の上でも未整理となっているが、各港について当時の基本的文献と計画図と都市図を整理してその所在を明らかにした。2.明治40年以降になると港湾調査会等により修築計画が樹立される。これ以前の港湾は政府雇いの外国人技術者による調査計画が行われている。本研究ではこれ以外に、個人・町市主体の地方港湾事業の側面を明らかにして、明治期の港町の都市形成を把握した。3.近代港町における港湾部と都市部の関係は、(1)母都市を基にした港町(2)母都市のない港町(3)母都市から分離した港町、の3類型に分類された。過半数を占める類型(1)は地方事業が主導する計画車例、類型(2)は国家事業が介在する近代的計画事例、類型(3)は鉄道敷設と港の立地がからむ車例という計画手法の特性が認められた。明治年間における河口港から海港への移行、港湾部と都市部の分離傾向の開始が認められた。4.近代港町の空間構成は、(1)桟橋型(2)船溜型(3)水陸線型(4)水陸空間型、の4類型に分類された。明治年間に前者から後者への移行が行われたことが確認された。船溜、運河、海岸通り等のように、江戸期の水運や、開国期の開港場に類似した建設方式が都市部に接して実施された。今後の展開としては、近代港町の典型としての港湾部と鉄道。市街地・広場等を連結する都市計画事業の諸制度や実施例について検討することを課題としている。明治32年の統一貿易港28巻のうち文献調査および20港の実地調査を完了し、九州地区全域の港町についてはほぼ全容を調べた。埋立、施設の測量地図への落とし込みにより時代変化を検討した。この結果、各地とも港の変化は著しいが初期の港湾部分は現地確認できる程度に残存しているケ-スが多いことが判明した。研究によって得られた新たな知見等の成果として以下の4点があった。1.明治40年以降になると重要な港湾については修築計画が樹立され港湾調査会等の業績に見るべきものがある。これ以前の港湾は政府主導の外国人による調査計画が行われている反面、大半は地域独自の建設計画にゆだねられて全体として多様な港湾の建設タイプのあることが判明した。港の成長には都市立地、後背後、鉄道等の条件が大きく左右している。2.明治40年までは近代港湾史の上でも未整理で、当時の資料を収集していく段階で未発表の資料が見られた。3.港湾と鉄道との都市計画的繋がりが課題とされた結果、各港の港湾部と都市部が分離しはじめた。大型船舶が接岸できる外港の建設や港接近のための整備によって、既存の都市が飛躍的に拡大し、都市軸の整備、都心の移動や、市域の拡大現象等が起こっている。4.九州において集中する開港場は、周辺諸国との関連や石炭等の原材料の搬出の便利さが立地要因となった(建築学会九州支部研究報告で発表)。

明治32年の開港場については、その後の盛衰が著しく多様な建設タイプのあることが確認された。今後の展開としては、港湾部と都市部の相互関係、都市の空間構成、空間変化など点から開港都市の類型化作業をすすめ、開港場の都市計画手法として検討することを課題としている。明治32年の統一貿易28港について、文献調査および実地調査を行い、築港、都市形成の測量地図への落とし込みにより明治年間の都市計画手法の時代変化を検討した。この結果、各地とも港町の近代化による変化は著しいが、初期の港湾部分は現地確認できる程度に残存しているケースが多いことが判明した。研究によって得られた新たな知見等の成果として以下の3点があった。1.明治40年までは近代港湾史の上でも未整理となっているが、各港について当時の基本的文献と計画図と都市図を整理してその所在を明らかにした。2.明治40年以降になると重要な港湾については修築計画が樹立され港湾調査会等の業績に見るべきものがある。これ以前の港湾は政府雇いの外国人による調査計画が行われている。本研究ではこれ以外に、海港化する前進基地とも言うべき個人・町市主体の地方港湾事業があったことを明らかにした。このため全体として多様な港町の類型が判明したが、類型化作業により開国期開港場を真似た建設方式があることが認められた。これについて、明治政府の港湾都市政策との関連性について検討を加えた。3.貿易港としての立地条件の良さと、鉄道敷設による港湾部との繋がりが課題とされた結果、港湾部と都市部の分離傾向が認められた。港湾部と都市部の関係は、鉄道敷設との関係から未設置港、連結合体港、連結分離港の類型が認められ、河口港から海港への移行が推進されることになった。今後の展開としては、近代港町の典型としての連結合体港の都市計画や民間事業について詳細な海陸の繋がり方を検討することを課題としている。
多様体上の微分幾何学的構造とグロモフ・ハウスドルフ収束

本研究では、微分幾何学的な構造に対してグロモフ・ハウスドルフ位相の概念を一般化し、それを豊富な直線束をもつコンパクトケーラー多様体全体のなす空間に適用する。これは射影代数多様体の列に対して収束の概念を定義することに相当する。そして、射影代数多様体の列の極限として現れる距離空間の構造を研究することによって、複素幾何学とシンプレクティック幾何学を繋ぐ枠組みを作り、幾何学的量子化への応用を目指す。
細胞集団中のマイノリティのジェノタイプを一細胞レベルで同定する方法の開発

細菌を対象に、ゲノム配列の一部で菌種を同定し、1細胞の分解能で定量する方法の開発を行った。1細胞での計測を行うために、顕微鏡像を見ながら細胞をピックアップできるようにした。また、ドロプレットジェネレータを用いて細菌1つ1つをドロプレット中に入れてPCRを行った。通常のチューブ内での反応とは異なり微小体積からの増幅反応になるため、様々な条件を検討したが、最終的に増幅を確認できた。増幅後にドロプレットを壊して増幅DNAを回収する方法を検討して実現し、電気泳動で増幅産物の長さを解析した。その結果、細胞を区別するために加えたDNA配列(バーコード配列)が、ドロプレット内で目的配列に付加していることを確認できた。バーコード配列が付加していないものもあり、これを取り除く必要が生じたため、増幅用のプライマーを工夫し、目的以外のものをワンステップで取り除ける方法を確立した。ワンステップかつ短時間で行えるこの方法は、ハイスループット化を目指す際に有効である。続いて、数種類の既知のバクテリアを既知の比で混合したものを用いて、ドロプレット内で増幅し、同時にバーコード配列を付加した。ここでもバーコード配列が付加したことを確認できた。その後、この増幅産物を次世代シークエンサで解析した。その結果、シークエンシングによる菌数の定量値が、最初の菌の混合比と強い相関を示す結果を得ることができた。これは、混在したモデル菌において高精度な定量ができたことを意味する。さらに、マウスの糞便を用いた解析も行った。今後は、解析プログラムを開発し、未知の菌においても、ゲノム配列をベースとして一塩基分解能で菌を同定できることを示していく。そして、生物学的課題にチャレンジする。27年度が最終年度であるため、記入しない。1細胞の分解能を維持するためには、それぞれの細胞を空間的に分ける必要がある。そこで、細胞の濃度を適度に薄めて、ドロプレットに封入した。顕微鏡で確認したところ、数割のドロプレットに細胞が封入されていることが確認できた。次のステップは、ドロプレット内でのゲノム配列(ターゲット部位)の増幅である。数百塩基対の配列のPCR増幅を試みたが簡単には増幅シグナルが得られなかったため、複数のプライマーを設計し、まずは通常のチューブ内のPCR反応で、1細胞からゲノム配列を増幅できるかを検討した。チューブ内で特異的に増幅できたプライマーを用い、さらに、様々なPCR条件を試し、ようやくドロプレット内の細胞からの増幅シグナルが得られた。増幅の検出には、増幅に依存して強度がます蛍光プローブを用いた。非特異的な増幅でないことを確認するため、ゲル電気泳動で増幅産物を確認したところ、長さが確かに設計と一致した。これにより、ドロプレット内の1細胞から、ゲノムDNAの一部を増幅できることが確認された。次に、各ドロプレットの増幅産物に、それぞれ異なるバーコード配列を結合することを試みた。様々な条件を試した結果、この結合は、プライマーの絶対濃度や相対濃度に大きく依存することが分かった。さらには、PCRのサイクル数や、温度条件にも、意外なかたちで依存した。最適な条件を検討したところ、増幅産物にバーコード配列が結合したことがゲル電気泳動の長さ解析から確認できた。ドロプレット内でのPCR反応や、増幅産物にバーコード配列を結合するところなどが、予期しない条件に依存するなど、解決に時間がかかる面もあった。しかし、丁寧に条件を検討することで乗り越え、全体としては、順調に研究が推進していると考えている。今後は、複数のターゲット部位を同時に増幅し、それらの増幅産物すべてにバーコード配列を結合できるようにする。

さらに、たくさんの細胞を解析できるようにハイスループット化するため、たくさんのドロプレットを作製できるようにする。たくさんの細胞を解析できるようになったら、次世代シークエンサで配列を解析し、レアな細胞が同定できるかを検証する。27年度が最終年度であるため、記入しない。
岩盤掘削ずりに対する溶出試験および不溶化・吸着試験の標準化

自然由来の重金属類を含有する泥質岩からのヒ素,セレン,ホウ素の溶出は,易溶解性の塩類として存在する比較的早期に溶出する成分と黄鉄鉱の酸化反応にともない遅く溶出する成分の2つの成分が関与した。この2成分の存在を考慮することによって試験結果をうまく説明できた。溶出した重金属類を人工吸着材や天然吸着材を使用して吸着試験を実施した結果,溶液のpHの変化がなければ,天然吸着材も有効に作用することを示した。自然由来の重金属類を含有する泥質岩を採取し,化学的・鉱物学的性状を明らかにし,バッチ溶出試験を実施した。その結果,泥質岩からは環境基準を超過するヒ素,ホウ素,セレンが溶出したが,含有量としてはバックグラウンド程度であることが明らかになった。さらに,溶出試験において固液比,溶出時間,振とう速度をパラメータとして変化させた。その結果,固液比の増加とともに溶出濃度が増加すること,溶出時間とともに溶出濃度が増加することが明らかになった。しかし,振とう速度の影響はあまり認められず,振とう速度を上昇させても溶出濃度の顕著な増加は認められなかった。一方,セレン,ホウ素は溶出開始後比較的早期に溶出するが,ヒ素の溶出はそれよりも遅くなった。このことは,共存するカルシウム濃度の影響を受けていることが推定される。すなわち,カルシウムの溶解・沈殿反応の際に,ヒ素もその沈殿物に取り込まれる可能性が示唆された。上記の岩石からの溶出試験結果を踏まえ,溶出する重金属類に対する効果的な不溶化材・吸着材による吸着試験を実施した。その結果,ヒ素に対しては,人工材料,火山灰などの天然材料ともに吸着効果が高く,溶出ヒ素濃度を効果的に低減できたが,セレンに関しては吸着効果はほとんど認められなかった。また,ホウ素に対しては,一部の吸着材で吸着が認められた。とくに,不溶化・吸着効果が認められた材料は,酸化マグネシウムなどでアルカリ性で水酸化マグネシウムを生成し,その沈殿物の中にヒ素などを共沈させる作用を有する材料であった。室内でのバッチ試験およびカラム試験の結果を踏まえ,泥岩掘削ずりを対象とした原位置におけるカラム試験を実施した。その結果,原位置カラムにおけるヒ素などの重金属類の溶出は,比較的溶出速度が速く,溶出濃度が高い成分と溶出速度が遅く,溶出濃度が低い成分とに区分できることが明らかになった。とくに,セレンは前者の易溶出性成分が多いが,ヒ素は後者の難溶出性成分も相当量存在することがわかった。また,カラム中の間隙容積で規格化した浸出水量を考慮すると,室内カラムも原位置カラムも,同様な溶出挙動を示した。このことは,降雨の頻度や強度,気温などの気象条件が異なっても,重金属類の溶出挙動は変化しないことを示唆する。すなわち,室内カラムによっても原位置の挙動を評価できることを示す。また,掘削ずりからのヒ素,セレンのずりからの総溶出量は,イオン交換態で存在する固相成分量よりも小さい量が浸出水中に含まれていた。このことは,バッチ溶出試験であっても,カラム溶出試験であってもほぼ同様の結果となった。なお,溶出したヒ素の主要形態は5価であり,溶出したセレンの形態は4価と6価とが共存した。原位置カラム試験で吸着材として使用した天然材料は,ヒ素に対しては有効であったほか,セレンに対しても若干の吸着性能を示した。以上の結果から,総溶出量はバッチ,カラムどちらの試験法からも評価できるが,その溶出速度に関しては,カラム試験での評価法が有効であると推定される。また,天然材料も対象とする元素にもよるが,比較的良好な吸着性能を示し,吸着層として有効な材料のひとつであると考えられる。自然由来の重金属類を含有する泥質岩の化学的・鉱物学的性状を明らかにし,室内カラム溶出試験を実施した。また,原位置カラム試験を準備し,試験を実施した。室内カラム試験の結果,泥質岩からは環境基準を超過するヒ素,ホウ素,セレンが溶出し,試験初期に高濃度の成分が溶出し,時間の経過とともにその濃度が徐々に低下することが明らかになった。原位置カラム試験でも,同様な溶出傾向が認められた。上記の溶出試験結果を踏まえ,溶出する重金属類に対する効果的な不溶化材・吸着材による吸着特性を明らかにするために,バッチ吸着試験および室内・原位置カラム吸着試験を実施した。その結果,ヒ素に対しては,人工材料,火山灰などの天然材料ともに吸着効果が高く,溶出ヒ素濃度を効果的に低減できたが,セレンに関しては人工材料,天然材料とも吸着効果はほとんど認められなかった。

とくに,不溶化・吸着効果が認められた材料は,酸化マグネシウムなどでアルカリ性で水酸化マグネシウムを生成し,その沈殿物の中にヒ素などを共沈させる作用を有する材料であった。また,水酸化マグネシウムなどの吸着効果が高かった材料は,ヒ素,ホウ素,セレンが陰イオン形態であることから,適用されるpH範囲において,その荷電を中和しうる表面が正の荷電を有するものであった。さらに,原位置カラム試験に吸着材として使用した現地発生土はヒ素に対してとくに有効であった。岩石試料の採取およびそれを用いた重金属類に対する室内での溶出試験をほぼ終了した。また,天然および人工の不溶化材・吸着材を入手し,それらの各種重金属類に対する不溶化・吸着に関する室内試験をほぼ終了した。25年度が最終年度であるため、記入しない。当初予定していた室内試験のほか、原位置試験も順調に進んでいる。昨年度の成果を踏まえ,室内カラム試験および原位置カラム試験の仕様を明らかにするとともに,カラムを製作し,実施する。とくに原位置においては,現地状況などを踏まえ,設置位置・条件を決定し,実施する。なお,採用する対策法としては,現地で容易に入手できる天然材料および溶出重金属類に対する吸着・不溶化性能が良好な人工材料を併用する。原位置カラム試験を継続するとともに,ヒ素などの重金属類の吸着・不溶化現象の特徴を踏まえ,地球化学モデル等を用いて評価するとともに,溶出試験,吸着試験,不溶化試験の標準試験法の構築を進める。
ムスカリン性アセチルコリン受容体欠損マウスを用いた記憶形成メカニズムの解析

ムスカリン性アセチルコリン受容体(mAChRs)は、記憶形成に大きな役割を担う海馬の機能を制御する事から、記憶形成に重要と考えられている。実際、mAChRsの阻害薬は健忘を引起す。mAChRsにはM_1からM_5のサブタイプが存在し、それぞれが固有の機能を担う。そしてこれら個々の機能が組合わされる事により、脳の記憶形成機構は高度に制御されていると考えられる。そこでM_1からM_5まで全てのノックアウトマウスを用い、海馬神経活動に対する各サブタイプの役割を直接的に明らかにする事を目的とし、以下の実験を行った。各サブタイプのノックアウトマウス、および野生型マウスから海馬薄切標本を作製し、低濃度のカルバコール(全サブタイプの作動薬:CCh)によるシナプス伝達の長期増強(LTP)増大に対するmAChR欠損の効果を検討した。さらに錐体細胞からパッチクランプ法を用いて膜電位を記録し、低濃度CChがもたらす効果を検討した。電気活動は購入したオシロスコープを用いて観察した。低濃度CChによるLTPの増大はM_1欠損マウスで減弱していたが、M_1と同じGq結合型であるM_3の欠損マウスでは、野生型との有為な差は観察されなかった。さらにこれらの薬理学的な結果は、海馬上昇層に存在するコリン作動性神経の刺激により放出される内因性アセチルコリンによって再現された。また錐体細胞への低濃度CChの効果をパッチクランプ法により検討した結果、発火頻度、入力抵抗の増大を伴う興奮性の増大が観察された。これらより海馬のLTP増大機構には、主にM_1が関与している事が直接的に示された。LTPは記憶形成における細胞レベルでの基礎過程と考えられていることから、脳の記憶形成機構にM_1が重要な役割を担うと考えられる。本研究により新たに得られたこれらの知見は、学術論文として発表する準備を既に進めている。実際mAChRsの拮抗薬は健忘を引起す。各サブタイプのノックアウトマウス、および野生型マウスから海馬薄切標本を作製し、全サブタイプの作動薬カルバコール(CCh)を用いてシナプス伝達に対するmAChR欠損の効果を検討した。さらにCA1領域でシナプス伝達の長期増強(LTP)を誘導し、この時のmAChR欠損の効果を検討した。得られたデータは購入したコンピュータを用いて解析した。その結果、野生型マウスでは高濃度CChによりシナプス伝達が減少し、この減少はM_3拮抗薬4-DAMPで完全に抑制された。しかし同効果の期待されるM_3欠損マウスで抑制効果は観察されなかった。一方、M_1欠損マウスで抑制効果が観察された。即ちこの減少は従来の薬理学的手法により提唱されるM_3ではなく、M_1が関与する知見が得られた。また野生型マウスでは低濃度CCh存在下でLTPが増大した。この増大効果はM_1欠損マウスで減弱していた。LTP自体に野生型との変化は観察されなかった。これらより、海馬でのシナプス伝達、及びLTP増大にM_1が強く関与する事が直接的に示された。LTPは記憶形成における細胞レベルでの基礎過程と考えられているため、脳の記憶形成機構にM_1が重要な役割を担うと考えられる。本研究により新たに得られたこれらの知見は、雑誌論文に発表する準備を既に進めている。

また錐体細胞への低濃度CChの効果をパッチクランプ法により検討した結果、発火頻度、入力抵抗の増大を伴う興奮性の増大が観察された。これらより海馬のLTP増大機構には、主にM_1が関与している事が直接的に示された。LTPは記憶形成における細胞レベルでの基礎過程と考えられていることから、脳の記憶形成機構にM_1が重要な役割を担うと考えられる。本研究により新たに得られたこれらの知見は、学術論文として発表する準備を既に進めている。
結晶成長形と偏微分方程式の漸近解析

結晶成長現象を記述する方程式で最も簡単なものは、結晶成長の法速度Vが結晶方位(法ベクトル)nにのみよる関数M(n)>0に比例する場合である。M(n)が定数の場合はいわゆるホイヘンスの原理で結晶が成長する。一方、結晶成長形にはしばしばファセットと呼ばれる平らな面が現れる。これはMがnによるような異方性を持つ場合、V=M(n)c(c>0定数)に直線部分(平面部分)を持つ自己相似解を持つ場合である。結晶成長学では、cが定数ではなくても、それが定数に近ければファセット面は維持されると考えられているが、数学の枠組みではファセットが崩れず成長するためには、明らかにcは空間方向について定数である必要がある。本年度は、このファセット形式のメカニズムを説明する可能性のある数学解析の理論を2種類確立した。一つはファセットを非強圧的ハミルトン・ヤコビ方程式の解の漸近形のうち、等速で動く部分と理解する方式である。この枠組では曲率の効果を無視している。これについては非強圧的ハミルトン・ヤコビ方程式の高次元での時間無限大での挙動を記述する数学理論を構築することに成功した。粘性解理論の新たな発展に寄与した。もう一つは特異な曲率流方程式によるとらえ方である。こちらは問題の定式化自体がなかなか難しいが、粘性解の理論および自由境界価問題の手法を拡張することにより、いくつかの具体的なファセット分裂を起こす解を構成することに成功した。また、比較原理が十分一般的な設定で成立することも示した。結晶成長学では、cが定数ではなくても、それが定数に近ければファセット面は維持されると考えられているが、数学の枠組みではファセットが崩れず成長するためには、明らかにcは空間方向について定数である必要ある。そこで、この現象を説明するための高さ方向にミクロのスケールを導入し、またミクロの時間での方程式を導出した。この方程式はハミルトン・ヤコビ方程式であるが、ハミルトニアンはいわゆる強圧的ではなく、従来の弱KAM理論は使えず、その時間無限大(マクロ時間ではごく短い時間)については、一般論は無かった。本研究では、このハミルトン・ヤコビ方程式について、解を具体的に構成し、安定なファセットの長さというものを正確に定義した。その結果、ファセットというのはミクロの意味では平らではないが、マクロの意味では平らだと解釈することにより、これまで結晶成長学で直感的に説明されていたものが厳密に説明できるようになった。前年度には、この問題に対してミクロスケール、ミクロ時間を導入し空間一次元の問題を定式化した。そのハミルトンヤコビ方程式は非強圧的で従来の枠組みでは扱えなかった。前年度の解析をより一般化し、また高次元の問題に適用できるように非強圧的ハミルトンヤコビ方程式の解の新たな概念を導入した。これにより少なくとも1次元の問題に対しては時間無限大での解の挙動とその漸近形が明らかになった。漸近形はもとのハミルトンヤコビ方程式のある種の定常解であるが、その解は考えている領域の一部だけで定義できるものであることがわかった。高次元問題の取り組みは現在進行中である。

これについては非強圧的ハミルトン・ヤコビ方程式の高次元での時間無限大での挙動を記述する数学理論を構築することに成功した。粘性解理論の新たな発展に寄与した。もう一つは特異な曲率流方程式によるとらえ方である。こちらは問題の定式化自体がなかなか難しいが、粘性解の理論および自由境界価問題の手法を拡張することにより、いくつかの具体的なファセット分裂を起こす解を構成することに成功した。また、比較原理が十分一般的な設定で成立することも示した。