hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
エルビウムシリケートを用いた超小型光増幅器の開発

本年度においては3つの成果が得られた。まず、ラジカルアシスタントスパッタリング(RAS)法を用いたEr/Yシリケート結晶導波路の作製を行った。Er_xY_<2-x>SiO_5の組成比xは0.45である。RAS法により作製した導波路試料はsol-gel法で作製した場合と比較しても82cm^<-1>もの散乱損失が抑制できた事がわかった。これは酸素ラジカルを利用した酸素組成制御とLayer-by-layer堆積法の2つによって導波特性の大幅な改善がみられた。これにより損失の少ない導波路の作製が可能となり光学利得増加が期待できる。もう一つは導波路型デバイスを利用することでEr/Yシリケートにおけるアップコンバージョン係数の評価に取り組んだ。導波路へ励起光を挿入すると結晶中のEr^<3+>が励起され、さらに高い励起強度にすると励起Er^<3+>同士が相互にエネルギーの授受を繰り返すことで緑色発光を顕著に示す。この事象を利用し、緑色発光強度の励起光強度依存性を調査した上で、結晶内Er^<3+>のアップコンバージョンを考慮した4準位系のエネルギー遷移モデルを提案し、計算機を用いたシミュレーションを行った。これによりアップコンバージョン係数は10^<-17>cm^3/s程度であるとわかり、またこの値は以前に報告されたものと比較して同等であったことから、この評価方法は妥当であったと結論づけた。最後にEr/Yシリケート結晶内で生じるエネルギーマイグレーションについて、拡散によるエネルギー移動とそれによって生じる非発光遷移確率の関係をモデル化し、解析および評価を行った。電気双極子によるエネルギー移動係数は3.5x10^<-38>cm^6s^<-1>となり、過去に報告した値と一桁異なるものとなった。ここでEr/Yシリケート結晶は本来持つ蛍光寿命が添加型材料と比較しても1桁程度短いことから、それに対応した結果が得られた。このエネルギー移動からもアップコンバージョン係数の推定が行え、上で示したアップコンバージョン係数と同等のものが得られている。RAS法によるErxY_<2-X>SiO_5結晶作製で結果が思うように得られず、計画が遅れてしまっている大きな原因となった。またデバイス作製に関してもプロセスの再現性があまり高くなく、導波路型増幅器作製の足かせとなった。しかし、ErxY_<2-X>SiO_5結晶内のエネルギー移動に関して、当初の計画にはなかった結果が得られたことから、計画の達成度はやや遅れているとした。平成25年度は就職のため特別研究員を辞退したことに伴い本研究課題も辞退することとなった。
多様体の位相的・代数的研究

多様体の研究は、近代数学において最も発展の著しい分野で、種々の角度から研究が行なわれている。本研究計画では、研究手段としての位相的方法と代数的方法とに焦点をしぼり、両方法の長所を併せて、多様体の尚一層の発展を期したものである。本研究計画では、研究手段及び研究対象に応じて、研究代表者・研究分担者を次の各グループに分け、前半における各グループでの研究成果を、後半においてグループ相互間の討論と研究連絡によって、更に発展させた。【I】.位相的方法による研究グループ(戸田,足立,西田(吾),河野)このグループは多様体の代数的位相幾何学、可微分構造、ホモトピー論及びK-理論の研究を行なった。【II】.代数的方法による研究グループ(永田,土方,丸山,上野,吉田)このグループは、代数多様体、複素多様体、代数群及び多様体上の数論の研究を行なった。【III】.解析的方法による研究グループ(山口,渡辺,池部,西田(孝))このグループは、多様体の位相に関連した、位相解析、力学系及びカオス等について研究を行なった。本年度研究計画の成果の内、特に著しいものは、研究発表[雑誌論文]の13番目に示した論文に代表される、【I】のグループにおけるホモトピー論及びコホモロジー論関係の研究と、4,5番目に示した論文に代表される【II】のグループにおける代数幾何学関係の研究である。また、6番目の論文は、【III】のグループにおける研究の一端である。以上の様に、本研究計画は着々とその成果を挙げつつあり、準備中の論文も含めて、将来さらに成果の発表が期待されている。
新規生理活性ペプチドQRFPのH-P-Aaxisへの関与

G蛋白共役型受容体GPR103は視床下部を含めた脳の広い範囲に発現し、その内因性ペプチドリガンドQRFPは視床下部、特に室傍核と外側野にGPR103と互いに異なる局在を示して発現して摂食亢進を含む体内代謝調節に関与し、下流として覚醒やストレスなどに関与するような他の経路を利用していることが示唆されている。この研究の目的は、QRFPの視床下部-下垂体-副腎系(H-P-A axis)への関与とメカニズムを明らかにし、新たなストレス反応の一面を見出して、関連疾患の病態解明へと導くことにある。培養細胞株におけるH-P-A関連遺伝子誘導の解析を行った。RT-PCRによって視床下部4B細胞においてQRFPとGPR103サブタイプAのmRNAの発現を、またマウス副腎皮質刺激ホルモン(ACTH)産生下垂体腫瘍細胞株AtT-20においてGPR103サブタイプB mRNAの発現を確認した。コルチコトロピン放出ホルモン(CRH)プロモーターをホタルルシフェラーゼ遺伝子に結合させたレポーター遺伝子を一過性に4B細胞へ発現させQRFPを添加したところ、その転写活性の増強が確認された。さらに4B細胞へQRFPを添加し、定量RT-PCRによってCRH mRNA発現の変化を評価したところ、時間関連性にCRH遺伝子発現の増加が確認された。またプロピオメラノコルチン(POMC)プロモーターをルシフェラーゼに結合させたレポーターを一過性にまた恒常的に発現させたAtT-20に同様にQRFPを添加したところ、その転写活性の増強が確認された。以上からQRFPが直接下垂体ACTH産生細胞に、あるいは視床下部CRH産生を介して間接的にACTH産生を促進することでストレス反応の一端を担っている可能性が示された。QRFP-GPR103システムがH-P-A axisへ介入するという新たなメカニズムの存在を示唆する知見と考えられる。
核融合炉金属再堆積層における水素同位体挙動に関する研究

次世代高密度エネルギー源として期待される核融合炉の開発において、燃料トリチウム挙動の把握は必須の課題である。本研究ではプラズマを閉じ込める容器内壁の損耗により形成される金属再堆積層における燃料水素同位体の捕捉・放出特性評価を行った。水素プラズマ照射下で成長する金属堆積層には、多量の水素が捕捉され、その量は堆積条件により大きく変動することがわかった。また、取り込まれた水素同位体の回収には600°C以上の高温加熱が必要であることを明らかにした。核融合炉プラズマ容器内での水素同位体の挙動把握は、プラズマ制御、トリチウム安全管理の観点のみならず、燃料サイクルの成立性に関わる重要な課題である。本研究では、プラズマ-壁相互作用により形成される金属堆積層形成に伴う水素同位体挙動の解明を目的する。水素同位体RFプラズマを用いたスパッタ法によりタングステン再堆積層を作成し、密度評価、元素分析及び水素脱離挙動観測を行った。その結果、不純物酸素を多く含む堆積層の密度はバルクタングステンの35%程度、不純物酸素が検出限界以下の堆積層でも70%程度と多くの空隙を持つことがわかった。また、酸素を多く含む堆積層ほど、堆積過程で層内に捕捉される水素同位体量が多い傾向があることもわかった。このことから、水素同位体は金属堆積層中に形成される粒界やポアに捕捉され、このような空隙の増加に伴って水素同位体捕捉容量が増加していると言える。堆積過程での不純物酸素の取り込みが空隙増加引いては水素同位体捕捉量増加に強く寄与していることが明らかとなった。金属再堆積層における水素同位体交換現象を確認するため、軽水素プラズマで作成したタングステン再堆積層及び白金再堆積層を重水素ガスに曝露した後、各再堆積層からの水素同位体脱離挙動を観測した。その結果、堆積過程で取り込まれた軽水素と気相中の重水素が置換し得ることが明らかとなった。なお、タングステンに比べ白金の方が置換速度が速いことから堆積層表面での重水素の解離が反応を律速していると考えられる。この結果から、プラズマ中の水素同位体比に応じて堆積層中の水素同位体比も変化し得ることが示唆される。核融合炉のプラズマ対向材料は粒子負荷・熱負荷により損耗するため、真空容器内に堆積層やダストが形成される。容器内での水素同位体挙動の把握は、プラズマ制御、燃料サイクルシステム成立性評価、及びトリチウム安全管理の観点から重要な課題であり、金属再堆積層における水素同位体捕捉・放出挙動の定量的理解も求められている。本研究では、軽水素或いは重水素プラズマによりタングステン或いはステンレス鋼をスパッタリングして再堆積層を作成し、堆積過程で取り込まれた水素同位体量の捕捉・放出特性を調査した。本研究を通じて、核融合炉真空容器内でのトリチウム挙動を議論するためのこれまでにない基礎データが取得された。以下に主な成果を簡潔に示す。タングステン堆積層への水素取込み量(H/W:原子数比)は、プラズマ放電時のガス圧や基板温度、取り込まれた不純物酸素濃度などの堆積条件の違いにより、0.010.30と変化することが明らかとなった。これら数値は、炭素堆積層への水素同位体捕捉量(H/C)に匹敵するほど大きな数値である。各パラメータがどの程度捕捉量の増加に寄与しているかの定量的把握は今後の課題である。そのため現状では、核融合炉条件下においての定量的予測は困難であるが、真空容器内に多量の水素同位体を取り込んだ金属堆積物が形成される可能性も否定できない。一旦金属堆積層に捕捉された水素同位体の放出には、600°C程度の加熱が必要であることも明らかとなった。タングステンに水素同位体イオンを照射した場合、捕捉された水素同位体は数100°C程度の加熱で放出されることが知られており、堆積過程で取り込まれた水素同位体は回収難い性質を持つと言える。放出速度は堆積層中の水素濃度の2乗に比例するとの仮定で、放出曲線が再現できることから、水素は堆積層中に原子状で取り込まれている可能性が高い。なお、316ステンレス鋼から形成された堆積層でも同様な結果が得られた。
西洋中世の環アルプス圏における移動とコミュニケーション

本研究は、10・11世紀のアルプス山脈とその周辺地域を「環アルプス山圏」と定義し、アルプスを走る複数の峠を行き交う人・モノ・情報等に着眼することにより、従来の国家史では捉えきれなかった中世ヨーロッパ社会の一面を明らかにした。とくに、隠者や改革派修道士、高位聖職者が移動や図書の貸借を通じて、改革思想や先端的文物の伝播に大きな役割を果たしていたことが、本研究によって解明された。本研究は、ラテン=キリスト教世界の形成、ヨーロッパの成立にとって重要性をもったアルプス山脈及びその東西南北の山麓地域を《環アルプス圏》と定義し、同圏域を巡る人・物資・文化の移動とコミュニケーションのあり方の分析を目的とする。同圏域に含まれる地方を具体的に列挙すれば、スイス、ブルゴーニュ地方、シュヴァーベン地方、バイエルン地方、ロンバルディア地方、ティロル地方となるが、アルプス山脈を通過する《移動》自体も考察対象とするため、実際にはさらに広い地域が対象となる。アルプス山脈のみならず、アルプスを越えて結び合う山圏を《環アルプス圏》と定義し、これを研究対象空間とすると同時に、アルプス越えという行動自体にも着目し、中世における環アルプス圏の歴史とその全体的構造に迫る。その際、以下の観点が分析の軸となる。(1)移動経路アルプスを通過する場合の経路(ルート)について、入口、峠、出口の位置を確定する基礎作業の他、経由する教会、修道院、王領の位置と、ルート選択の理由を明らかにする。(2)人材の移動宮廷間、各地から宮廷に集中する人材移動とともに、教会人の移動、とくに11世紀の教会改革の時代における改革派修道士の移動、12世紀における異端運動の伝播過程等、各次元での人材移動を解明する。(3)物資の移動商人文書が未発達の初期中世に関しては、国王証書、年代記、書簡、地誌等から物資の移動を数量的と同時に質的に把握することが必要となる。この時代の統治システムである移動宮廷が物資を現地で消費する体制であること、また市場経済が未成熟であり、広域の物流が本格化していない状況を踏まえ、物資の移動の「質」の解釈を行う。(4)文化の移動イタリア都市における書記技術・行政文書作成術がドイツの国王宮廷へ伝えられたケース、(2)に挙げた異端運動の伝播過程、教会改革の導入、修道院間の写本の移動、ローマ巡礼等、文化的・宗教的なインパクトを移動先に与える移動を扱う。(5)移動の政治性移動そのものが政治性を帯びているケースとして、ドイツ国王のローマ行(皇帝戴冠)、ローマ教皇のアルプス越え、イタリア王位を兼任する神聖ローマ皇帝のパーヴィア訪問等、アルプスを越えて移動することに高度な政治性が備わる場合を扱う。本研究では、以上の5点を軸に研究をおこなうが、時間的制約から、その前後にも眼を配りつつも1011世紀に焦点を絞り、移動経路と移動実態の正確な把握(1)を第一目標とする。その上で、(2)のうち、教会人の移動、(4)のローマ巡礼、(5)の皇帝・教皇の移動の解明を、第二の目標と位置づける。本研究4ヵ年の計画の骨子は、(1)移動経路に関する基礎研究とデータベース化、(2)人材の移動に関する数量的データの構築と人材の質に関する調査、(3)写本の移動と環アルプス圏修道院(写本処)の役割、(4)皇帝の移動経路と証書発給行為の意味づけ、の4項目である。計画初年度にあたる平成20年度には、研究体制の整備と基本的な研究文献・刊行史料の収集・購入、および上記(1)の移動経路に関する基礎的分析作業が中心となった。具体的には、(1)データ解析用のパソコンの購入、(2)中世アルプスに関わる旅行案内・旅行記・巡礼記・地図史料のリスト作成と刊行史料の購入、(3)上記史料の分析と移動経路のデータベース化、(4)未刊行史料の文書館での収集、移動経路の実踏調査(夏期に海外出張を実施)、である。踏査によって得られた地形・旅程に関わるデータをまとめ、それを関連する史料箇所と照らし合わせ、また既存の研究成果と批判的に照合する作業に、帰国後すぐに着手したが、作業は現在も進行中である。この作業で得られたデータは、次年度以降の研究の基礎となるものである。さらに、アルプス文化圏(とくにイタリア)からエルサレムに巡礼し、帰国した聖職者や商人が、聖地巡礼の記念としてエルサレムの聖墳墓教会を模した「擬聖墳墓」を建造した事実について、とくに調査を行なった。その成果を、他の事例と比較しつつ、論文「都市を見立てる-擬聖墳墓建造に見るヨーロッパの都市観」にまとめた(共編著、東京大学出版会:2009年5月刊行予定)。本研究プロジェクトの第2年目にあたる平成21年度は、前年度に構築した研究基盤をもとに、本格的な調査・史料分析を行なった。研究の具体的な活動と成果は、以下の4項目に集約できる。(1)前年度の、史料分析及びデータベース化作業を継続し、研究第一段階(経路研究)をほぼ完了した。

(2)10・11世紀における改革派修道士、聖職者の移動件数、所属・地位、移動理由の調査を行なった(とくに教皇シルヴェステル2世の動向を中心に)。(3)10・11世紀におけるローマ巡礼の動向と、アルプス以北の聖俗高位者のローマ訪問の件数と目的に関する調査に着手した(エルサレム巡礼および巡礼者の帰国後の行動との比較的観点から)。(4)前年度の移動経路のデータベース化とともに、(2)(3)の分析結果のデータベース化に着手した。これらの研究課題の遂行にあたって、夏期にアルプス圏への海外出張を行ない、アルプス圏の移動経路上にある修道院および都市を訪問し、現地文書館や図書館において関連史料を調査し、研究文献の収集にあたった。今年度はとくに、サン・ゴダール峠、トリノからプロヴァンスへ抜けるルート(タンド線)を中心に調査を進めた。これらの研究活動をもとに、紀元千年における教皇シルヴェステル2世(ジェルベール・ドリャク)の自己形成と経歴(アルプス越えを中心に)、当時の修道院・教会改革運動や神聖ローマ皇帝権、カペー朝王権との関わり、さらには紀元千年の学問知の転回や新たな知の伝播との関係を論じる研究論文を執筆した(2010年上半期に東京大学出版会より刊行予定)。本研究4ヵ年の計画の骨子は、下記の4項目である。(1)移動経路に関する基礎研究とデータベース化(2)人材の移動に関する数量的データの構築と人材の質に関する調査(3)写本の移動と環アルプス圏修道院(写本処)の役割(4)皇帝の移動経路と証書発給行為の意味づけ研究計画の3年目にあたる平成22年度には、研究体制のさらなる整備と研究上必要な文献・史料の収集・購入とともに、上記(2)の写本の移動と環アルプス圏修道院の役割に関する分析を継続し、上記(3)の調査を開始した。詳細は、以下の通りである。(1)前年度の、人材の移動に関するデータベース化の完了と研究成果の一部公刊(2)10・11世紀を中心とした写本の移動(貸借)についての調査(書簡史料・蔵書目録の分析)(3)環アルプス圏に集中する、高度な写本作成技術をもつ修道院の役割についての考究(4)(2)(3)の結果を踏まえ、環アルプス圏における修道院の役割を、写本の流通という観点から総括今年度の研究は、写本の移動を対象としている。その追跡調査に際しては、国際古文書学連盟が進める「日付のある写本のカタログ化」(Kataloge der datierten Handschriften)事業の成果を活用するとともに、その不足分・未刊行分については、現地での文書館調査によって十分に補った。そのため、夏期に3週間程度の海外出張を行い、文書館での調査を行なうとともに、改革派修道士の移動経路の踏査のためにフランス南東部、スイス、北イタリア、ドイツ南部の拠点的修道院・教会を訪問した。本研究計画の最終年度にあたる平成23年度には、過去3年間の研究成果を踏まえ、またその不足点を補うために、以下の研究活動を行なった。1.10・11世紀を中心とした写本の移動・貸借についての調査(書簡史料・蔵書目録の分析)、2.環アルプス圏に集中する、高度な写本作成技術をもつ修道院の役割についての考究、3.環アルプス圏における修道院の役割の、写本の流通という観点からの総括、4.オットー朝およびザーリア朝歴代皇帝のアルプス越えルートの確定作業、5.皇帝の環アルプス圏での証書発給行為の意味に関する分析、である。これらの研究課題を遂行するうえで必要な調査を実施するために、9月には海外出張を行なった。
土地所有制度の形態が社会発展プロセスに与える影響に関する開発法学的研究

イギリス土地法を継受した(1)オーストラリア、(2)香港、およびオーストラリア法を継受した(3)シンガポール、(4)タイ、(5)マレーシアでは、土地の私的所有が法的に保障され、これが比較的高度の経済成長に結びついた。その因果関係の態様は、各国の個別事情に規定されて極めて複雑であるが、概して、土地権原が、形式的な登記制度に比較的正確に反映され、それが土地の売買、担保権設定等における取引費用を大幅に引き下げた。その結果、これら諸国では、土地取引および土地担保金融の量が相対的に大きく、それが農業、製造業等の生産性、および国内投資の量の増大に寄与した。それにより、土地関連の税収が増大し、それが国家および地方公共団体の財政に占める相対的割合が大きい。それが、他面では、土地に対する慣習的、共同体的利用形態を相当大幅に整理し、伝統的土地所有観念との間にギャップを生じさせたまま、強力な土地制度改革を実行しえた財政的基盤になるという、一種の循環を生じさせた。これらの諸国に比べると、(6)中国では、土地の使用権の設定および譲渡の承認という形で、1980年代から次第に土地利用権の実質的私有化が始まったが、土地使用権の設定に関する一級市場および土地使用権の譲渡に関する二級市場ともに、まだ十分に整理されていない。また、耕地流失、環境破壊等を懸念して、中央政府が土地使用権の設定を抑制する一方で、地方政府は、土地使用権設定による対価収入と経済効果を期待して、それに積極的であり、対価分配をめぐっても、中央政府と対立している。かかる状況下で、土地価格は急上昇した後に、急落する地域もあり、不安定である。そのため、土地担保金融は十分に発達しておらず、貸出額、金利、融資期間とも借手にとっては比較的制限的で、土地権原の私有化による潜在力に見合うだけの投資には結びついていない。1.土地制度改革と社会発展土地制度改革は、(a)土地に対する私的所有権またはその他の排他的権原の確定、および(b)いったん確定された所有権またはその他の権原の再配分という二つの要素からなる。(a)は市場における取引(売買、担保権設定等)の客体となり、市場メカニズムの重要な基盤の一つである。安定した土地所有権またはその他の土地権原の確立には比較的長期間を要するが、発展途上国の政府は、地租徴収、土地管理、インフラ整備等の政策的企図により、このプロセスにしばしば介入してきた。その手段が土地登記(land registrasion)であり、政府は土地登記システムの整備を通じて土地権原の確立を主導し、これによって土地担保金融の促進、土地投資の拡大、土地収益の増大と生産性の向上、および国家の税収の増大を図ろうとした。その成功例はオーストラリアのトレンス・システムにみられ、同システムはタイ、シンガポール、マレーシア等の発展途上国に継受された。他方、(b)の典型は農地改革(agrarian reform)であり、その成功例は非常に少ない。これはたんなる所得の再配分にとどまらず地方の権力構造の劇的な変更を意味するからである。フィリピンにおける農地改革の展開がその好例である。2.中国における開発と土地法改革中国は土地制度改革の二側面(1(a)、(b))のうち、(a)のプロセスにある。土地の公有制を維持しつつ、その使用権の設定・譲渡を認めるシステムは、実質的には土地の私的権原の確立過程と言える。これは耕地の建設用地転換による農地減少、環境破壊等をもたらしつつあり、中国政符は土地管理法の制定および改正により、これをコントロールしようとしている。

しかし、公有制に伴う所有主体の曖昧さが残り、これをめぐって中央政府と地方政府との権限分配の政治的駆引きが行われている。イギリス土地法を継受した(1)オーストラリア、(2)香港、およびオーストラリア法を継受した(3)シンガポール、(4)タイ、(5)マレーシアでは、土地の私的所有が法的に保障され、これが比較的高度の経済成長に結びついた。その因果関係の態様は、各国の個別事情に規定されて極めて複雑であるが、概して、土地権原が、形式的な登記制度に比較的正確に反映され、それが土地の売買、担保権設定等における取引費用を大幅に引き下げた。その結果、これら諸国では、土地取引および土地担保金融の量が相対的に大きく、それが農業、製造業等の生産性、および国内投資の量の増大に寄与した。それにより、土地関連の税収が増大し、それが国家および地方公共団体の財政に占める相対的割合が大きい。それが、他面では、土地に対する慣習的、共同体的利用形態を相当大幅に整理し、伝統的土地所有観念との間にギャップを生じさせたまま、強力な土地制度改革を実行しえた財政的基盤になるという、一種の循環を生じさせた。これらの諸国に比べると、(6)中国では、土地の使用権の設定および譲渡の承認という形で、1980年代から次第に土地利用権の実質的私有化が始まったが、土地使用権の設定に関する一級市場および土地使用権の譲渡に関する二級市場ともに、まだ十分に整理されていない。また、耕地流失、環境破壊等を懸念して、中央政府が土地使用権の設定を抑制する一方で、地方政府は、土地使用権設定による対価収入と経済効果を期待して、それに積極的であり、対価分配をめぐっても、中央政府と対立している。かかる状況下で、土地価格は急上昇した後に、急落する地域もあり、不安定である。そのため、土地担保金融は十分に発達しておらず、貸出額、金利、融資期間とも借手にとっては比較的制限的で、土地権原の私有化による潜在力に見合うだけの投資には結びついていない。
アルツハイマー病・異常リン酸化タウ蓄積におけるインスリンシグナル伝達障害の関与

アルツハイマー病の病態仮説として広く認められている「アミロイドカスケード」仮説において,βアミロイド(Aβ)産生亢進がタウ異常リン酸化を引き起こすメカニズムについてはいまだ不明な点が多い.近年,国内外の疫学研究により2型糖尿病の病態として重要なインスリン抵抗性がアルツハイマー病の発病リスクを高めるという知見が明らかにされたことから,研究代表者はAβ産生亢進がインスリンシグナル障害を介しタウ異常リン酸化を引き起こす可能性を考え,本研究課題を立案した.Aβがタウ異常リン酸化を引き起こす際のインスリンシグナルの役割を解析するため,研究代表者は新しいアッセイ系を確立した.ドナー細胞にAPPを過剰発現する細胞を,レシピエント細胞にタウを過剰発現する細胞を用いてこれらを共培養することにより,細胞外Aβがレシピエント細胞のタウのリン酸化に及ぼす影響を検討可能とした.この共培養システムにおいてAβ産生亢進が生じる培養細胞(APPswe)をドナー細胞した場合,野生型APPを発現する培養細胞(APP WT)をドナー細胞とした場合に比べ,レシピエント細胞のタウのリン酸化が上昇することをリン酸化特異抗体により確認した.さらに,このリン酸化タウの蓄積がインスリンシグナル障害に起因することを示すため,レシピエント細胞のインスリンシグナル関連蛋白(インスリン受容体,Akt,GSK 3β)の発現レベルおよびそのリン酸化の程度をウエスタンブロット法により確認した.これによりAPP sweをドナー細胞とした場合,インスリンシグナル関連蛋白は定常状態で既にリン酸化していることを確認した.研究代表者は,定常状態でのインスリンシグナル関連蛋白のリン酸化が増加した場合,インスリン抵抗性をきたすことを確認しており,Aβ産生亢進がインスリンシグナル障害を介しタウ異常リン酸化を引き起こす可能性が考えられた.アルツハイマー病の病態仮説として広く認められている「アミロイドカスケード」仮説において,βアミロイド(Aβ)産生亢進がタウ異常リン酸化を引き起こすメカニズムについてはいまだ不明な点が多い.近年,国内外の疫学研究により2型糖尿病の病態として重要なインスリン抵抗性がアルツハイマー病の発病リスクを高めるという知見が明らかにされたことから,研究代表者はAβ産生亢進がインスリンシグナル障害を介しタウ異常リン酸化を引き起こす可能性を考え,本研究課題を立案した.Aβがタウ異常リン酸化を引き起こす際のインスリンシグナルの役割を解析するため,研究代表者は新しいアッセイ系を確立した.ドナー細胞にAPPを過剰発現する細胞を,レシピエント細胞にタウを過剰発現する細胞を用いてこれらを共培養することにより,細胞外Aβがレシピエント細胞のタウのリン酸化に及ぼす影響を検討可能とした.この共培養システムにおいてAβ産生亢進が生じる培養細胞(APPswe)をドナー細胞した場合,野生型APPを発現する培養細胞(APP WT)をドナー細胞とした場合に比べ,レシピエント細胞のタウのリン酸化が上昇することをリン酸化特異抗体により確認した.さらに,このリン酸化タウの蓄積がインスリンシグナル障害に起因することを示すため,レシピエント細胞のインスリンシグナル関連蛋白(インスリン受容体,Akt,GSK 3β)の発現レベルおよびそのリン酸化の程度をウエスタンブロット法により確認した.これによりAPP sweをドナー細胞とした場合,インスリンシグナル関連蛋白は定常状態で既にリン酸化していることを確認した.研究代表者は,定常状態でのインスリンシグナル関連蛋白のリン酸化が増加した場合,インスリン抵抗性をきたすことを確認しており,Aβ産生亢進がインスリンシグナル障害を介しタウ異常リン酸化を引き起こす可能性が考えられた.
ハロカーボンおよびトリチウムによる中深層水の形成過程の研究

海洋の短いタイムスケールの海水流動、循環、混合過程を研究するうえで有効なハロカーボン類の実用的分析方法の確立とトリチウムの分析方法について検討した。また、北西部北太平洋において中深層水の形成過程を明らかにするためにトリチウム測定用海水の採取、海水中のハロカーボン類の抽出、捕集を行なった。後者は、試料採取が中心のためにまだ十分な結果が得られていないが、その中の特徴的な結果を示す。海水中のハロカーボン類を高感度に再現性良く分析するためには、密封放射線源を用いたECD検出器が不可欠である。この検出器を船上で用いるためには、測定器の運搬、管理が問題となる。そこで、船上ではハロカーボンの抽出捕集のみを行ない、研究室で定量する方法を検討した。表面海水濃度のトリクロロモノフルオロカーボン(約2pmol/l)とジクロロジフルオロカーボン(約1pmol/l)では、繰り返し精度約2%,ブランク0.02pmol/l以下で測定可能となった。分離定量を同時に行なう方法でも2%弱の繰り返し精度であるため、両者に差は見られない。実際に、現場の船上で定量分析したものと同じ試料からハロカーボン類を分離捕集し、研究室で定量して得られた鉛直分布は、分析精度内で一致した。今年度観測を行なった三陸沖のハロカーボン類の鉛直分布の一つに750m付近に極大が見られた。この観測は十分でないので明確なことは言えないが、親潮潜流の存在を示しているのかも知れない。日本海の観測から得られていたトリチウムとハロカーボン類の特徴的な鉛直分布を説明する試みを簡単なモデルを用いて行なったところ、鉛直的な移流が日本海ではかなり速くなければならないことが示され、他の知見と一致した。これにより、今後の中深層水の形成過程をモデル化するための知見のいくつかを得た。
巨核芽球性白血病細胞におけるsis遺伝子発現と血小板由来増殖因子(PDGF)産生

我々は世界で初めて血小板を放出する巨核芽球性白血病細胞の培養樹立に成功した.この細胞株を用いてc-sis遺伝子の発現とPDGFの産生を調べたので,以下のように要約を示す.1.巨核芽球性細胞の樹立.1)巨核芽球性白血病患者の末梢血の芽球からCMK細胞株を樹立した.2)CMK細胞は患者の巨核芽球と同じ染色体変異を保持し,巨核球の特性である多倍体の染色体を保有しているが, 4Nが主であった.3)CMK細胞は血小板関連細胞表面マーカーであるGPIIb/IIIaとGPIb抗原を保有している.骨髄系マーカーおよび赤芽球系マーカーであるグリコフォリンAも保有している.4)電子顕微鏡的観察により, CMK細胞はα-顆粒,血小板ペルオ,シダーゼ(PPO)を認めた.5)CMK細胞は培養液中に23μmの顆粒を放出する. α顆粒を保有していること, PPO陽性であることから血小板と示唆される.全体の構造は未熟である.血小板の放出はTPA処理によって増加する.1)巨核芽球性白血病患者の末梢血および骨髄中の芽球中にPDGFのB鎖をコードするc-sis遺伝子のmRNAを検出した.2)CMK細胞よりmRNAを抽出しNorthen hlot Hybridizationを行ない, 25Sc-sismRNAの存在を確認した.3)CMK細胞培養液中にPDGFが産生されていることを抗PDGF抗体による免疫沈降法で確認した.分子量は31Kで17K前後の2量体であることがわかった.我々は世界で初めて血小板を放出する巨核芽球性白血病細胞の培養樹立に成功した.この細胞株を用いてc-sis遺伝子の発現とPDGFの産生を調べたので,以下のように要約を示す.1.巨核芽球性細胞の樹立.1)巨核芽球性白血病患者の末梢血の芽球からCMK細胞株を樹立した.2)CMK細胞は患者の巨核芽球と同じ染色体変異を保持し,巨核球の特性である多倍体の染色体を保有しているが, 4Nが主であった.3)CMK細胞は血小板関連細胞表面マーカーであるGPIIb/IIIaとGPIb抗原を保有している.骨髄系マーカーおよび赤芽球系マーカーであるグリコフォリンAも保有している.4)電子顕微鏡的観察により, CMK細胞はα-顆粒,血小板ペルオ,シダーゼ(PPO)を認めた.5)CMK細胞は培養液中に23μmの顆粒を放出する. α顆粒を保有していること, PPO陽性であることから血小板と示唆される.全体の構造は未熟である.血小板の放出はTPA処理によって増加する.1)巨核芽球性白血病患者の末梢血および骨髄中の芽球中にPDGFのB鎖をコードするc-sis遺伝子のmRNAを検出した.2)CMK細胞よりmRNAを抽出しNorthen hlot Hybridizationを行ない, 25Sc-sismRNAの存在を確認した.3)CMK細胞培養液中にPDGFが産生されていることを抗PDGF抗体による免疫沈降法で確認した.分子量は31Kで17K前後の2量体であることがわかった.
細胞老化および関連病態における虚血心保護戦略

細胞老化に関連した病態の一つである高血糖下において心筋保護効果を発揮できる薬理学的ポストコンディショニング法の開発を行った。ミルリノンは高血糖の影響を受けず、また塩酸ファスジルとレボシメンダンは薬理学的ポストコンディショニングの閾値が上昇するものの投与量を増すことで心筋保護効果を得ることが出来ることが明らかとなった。臓器虚血再灌流障害の克服の一手段として短時間虚血および薬理学的処置による内在性臓器保護機構を利用した臓器保護法の臨床応用が試みられている。一方、ある種の病態(加齢、高血糖状態、脂質代謝異常、肥満)において虚血再灌流障害に対する内在性臓器保護機構が障害されることが示されており、臨床応用が制限される一因となっている。各病態の動物実験モデルを用い、各種病態に影響されない心筋保護法の開発を行いまたその阻害因子の分子機序解明を行うことで、虚血性心疾患患者の多様な病態に対して有効な薬理学的臓器保護戦略の確立を研究の目的とする。今回、ラット心筋虚血再灌流モデルを用いて、急性高血糖下における薬理学的ポストコンディショニングについて研究を行った。levosimendanによるポストコンディショニングでは高血糖下においても心筋梗塞範囲の変化を認めず、levosimendanによる心筋保護効果は高血糖によって抑制されないことを明らかにした。またmilrinoneとfasudilは高血糖により閾値が上昇し作用が減弱するものの、量を増やすことで再び心筋保護効果が得られることも明らかにした。加えてミトコンドリア感受性カリウムチャンネル(mKATP channel)開口薬であるdiazoxideやmKATP channel阻害薬である5-hydroxydecanoic acidを用いることで、高血糖下での心筋保護効果減弱の分子細胞機構としてミトコンドリア感受性カリウムチャンネルが関与する可能性が示唆された。現時点で高血糖下におけるlevosimendan、fasudil、milrinoneの3薬剤の効果についてしか検討できていないため。研究の進行が遅れているため、高血糖下でも心筋保護効果を発揮することができることが明らかになったlevosimendan、fasudil、milrinoneの3剤を用いて他の病態(高脂血症、糖尿病、加齢)モデルにおける心筋保護効果を検討する。その上で、他の病態においても効果を発揮できた薬剤のみに焦点を当て、以降の分子細胞機構の解明を進めていく。i.各種病態ラット(高脂血症、糖尿病、加齢)モデルに対してlevosimendan、fasudil、milrinoneのポストコンディショニングを検討。ii.iで心筋保護効果を発揮できた薬物について、ウエスタンブロッティング法により分子機序を検討する。再灌流前に各薬剤を投与し、虚血終了後再灌流とした後で、心臓を取り出し速やかに冷水で灌流し染色にて虚血危険領域を同定しその組織を切り出して液体窒素で凍結する。凍結切片をホモジナイズしたのち遠心分離にて各細胞成分に分け細胞質の蛋白濃度を測定し、抽出した蛋白試料を用いてウエスタンブロッティングシステムを用いて各細胞内メディエータ(PI3K-Akt、ERK、NOS、PKC、PKA、Rho、GSK3β、Cx43)活性を示すバンドを得る。発光撮影装置にて画像を記録解析し各キナーゼ活性を測定する。iii.iで心筋保護効果を発揮できた薬物についてメディエータの阻害薬を投与することで、心筋保護効果への影響を検討する。またウエスタンブロッティング法を用いて、虚血及び薬理学的プレコン、ポスコンに対する阻害薬の投与が他の細胞内メディエータ活性の変化に与える影響に関して検討する。
多粒子系における系の界面運動と粒子の集団運動との競合

多粒子系における系の界面運動と粒子の集団運動との競合を理解するために、水-粉粒体混合系の乾燥に伴う水-空気境界の運動により得られる迷路状パターンの特徴付けを行った。我々の実験およびフェーズ・フィールドモデルに粉粒体の運動方程式を結合したモデルによるシミュレーションの結果、パターンのフラクタル性(自己相似性・自己アフィン性)および運動的性質が粉粒体の混合量に応じて変化することが確認された。[具体的内容]粉粒体と流体の混合系で、粒子の集団運動と系の境界面の運動との相互作用によって引き起こされる動力学現象の実験を行い、現象を再現する数理モデルの計算機シミュレーションを行った。実験は、本研究室の大学院生である小村真也氏と共に実施した。具体的には、水と粉粒体(コーンスターチ・酸化アルミニウム・ガラスビーズなど)との混合物を2枚の板(アクリル板・ガラス板など)にはさんだ状態で乾燥させた。このとき水の蒸発により、2枚の板のすき間に空気が進入し、水と空気との境界面(界面)の運動が引き起こされる。このとき、界面運動によって水中に存在する粉粒体は掃き寄せられ、集められた粉粒体の領域が迷路状のパターンを自発的に形成する。今回、迷路状パターンを特徴付ける量として、フラクタル次元に注目し、パターンの形成過程におけるフラクタル次元を求めたところ、約1.8程度となり、最終的なパターンの次元2と異なる値を得た。この実験結果は、計算機シミュレーションの結果と一致している。[意義]このパターン形成では、パターンのフラクタル次元が成長中と成長後で異なる事が明らかとなった。つまり、成長のダイナミクスがパターンのフラクタル次元に関係していると考えられる。また、得られた結果をより一般的な視点から考えると、2相系(さらには、多相系)において、ある相領域に存在する粒子が集団として相界面の運動にどのような影響を及ぼすかという一般的な問題としてみることができる。[重要性]離散的な粒子の集団運動と界面運動の競合は、反応拡散系や界面ダイナミクスといった応用数理の分野に新たな視点がもたらされると期待している。また、パターン形成の画像解析から、その形成メカニズムに関わる物性を探索するというアプローチは、工学の観点からも重要である。水と粉粒体の混合液を水平なスライドガラスで挟み乾燥させると、凝集した粉粒体が迷路状のパターンを形成する。このパターンは水の蒸発のために水-空気界面が系内部に侵入していき、粉粒体が掃き集められることで生じる。この迷路状パターンの分岐構造を測るため、本研究では、分岐解析という手法を用いた。分岐解析では次の3つのルールを繰り返し適用し、パターンを構成する各々の枝に対して次数という数を割り当てる:(1)末端の枝は全て1次、(2)同じ次数の枝が合流したら、その先の枝は次数を1つ上げる、(3)異なる次数の枝が合流したら、その先の枝は大きい方の次数を引き継ぐ。このとき、次数rの枝の本数をN_r、次数rの枝の平均長L_rをとおくと、多くの分岐パターンにおいて、N_r及びL_rがrのべき乗で表されることが知られている。迷路状パターンの空気領域に分岐解析を行った結果、確かにべき乗の性質が認められ、さらに、分岐解析とパターンのフラクタル次元との関係についても考察を行った。なお、乾燥後の迷路状パターンはこの他にも、幾つかの特徴的な統計的性質を持ち、さらには形成過程におけるパターンやダイナミクスにも特徴的な性質があることが期待される。そこで界面運動と相互作用する粉粒体の集団運動のモデルをこの系に適用し、パターン形成過程に注目して調べ、パターン形成時に自己相似フラクタル性が現れることを確認した。また、これまでのモデルでは、界面運動をphase fieldモデルにより表現し、粉粒体の運動をNewtonの運動方程式により再現を行ってきたが、現在、モデルの中に流体的な相互作用を取り入れる試みを行っている。ドメイン成長現象は乾いた布への水の染み込みといった物理系だけでなく、バクテリアコロニーの成長といった生物系でも観られる普遍約な現象である。このようなドメイン成長は、ドメインの内と外を分ける境界の運動として捉えることができ、一つの定式化として、フェーズ・フィールドモデルがよく用いられる。このモデルにおいては一般に、いま考えている空間の各点に状態変数(Phase field>を定義し、ドメインの内と外で状態変数が異なる値を取るように設定する。ここで、ドメインの境界は状態変数が急激に変化している領域で表すことができ、境界の運動は空間全体での状態変数の時間発展式(偏微分方程式)で記述される、我々は、境界運動の一例として、2枚の板に挟まれた水が蒸発することに伴う水-空気境界の運動に着目し、先ず、この境界運動がフェーズ・フィールドモデルで再現可能であることを確認した。次に、境界運動にを阻害する効果を考慮するために、水に粉粒体(コーンスターチ)を混合した液体を2枚の板に挟み、乾燥させることによる水-空気境界の運動を観察した。

その結果、混合した粉粒体の割合により、境界運動の様子が大きく変わることを確認した。実際、混合した割合が少ないとき、粉粒体は境界の運動に対し、ピンニング(pinning)の効果として働く。徐々に混合の割合を増やしていくと、割合に応じて、(1)反応拡散系で記述可能な領域、(2)迷路状パターンが現れる領域、(3)乾燥破壊領域と分類できることがわかった。特に、我々は、迷路状パターンが現れる領域に着目し、フェーズ・フィールドモデルに粉粒体の運動方程武を結合したモデルを構築、シミュレーションによる実験結果の再現を行い、得られた結果の統計的性質を調べた。その結果、パターンには自己アフィン性の存在することが明らかになった。
特別支援教育を軸とした高等教育システムの構築-ユニバーサル・アクセスへの保証-

当科研では、特別支援教育を軸に四つの観点から「ユニバーサル・アクセス」を保証するシステム構築を目指して3年間に亘り研究を進めた。4つの部門での研究概要は以下の通りである「ジェンダー」部門においては、歴史的に政治的・文化的マイノリティとして位置づけられてきた「女性」へのアクセスを保証する高等教育システムの構築を目指して調査・研究を行った。代表者生田は、アメリカ・カナダ両国合わせて12箇所の大学附属保育園を訪問し、大学における託児・幼児教育施設の必要性及びその課題を明らかにした。当調査は、女性の高等教育へのアクセスを保証するために育児支援が不可欠であることを理論的、実践的に証明しただけでなく、そうした社会再生産の側面を包括することで新たな高等教育の原理を構築しうることを示した。また、坂本・犬塚両はジェンダー研究の先進国であるアメリカおよびカナダをフィールド及び研究対象として調査・研究を進めた。「多文化」部門においては、現代の先進国において現出している多民族・多文化という現状にあって、マイノリティ民族にアクセスを保証するとともに、多文化的視点をもつ高等教育システムの姿が模索された。生田及び加藤は、二回の国際シンポジウムを共催し、多文化の視点から高等教育を問い直しそのシステムを再構築することによって、新しい教養のあり方及び人間像を構築する必要性を示した。また、末松は東北大学において留学生支援プロジェクトを立ち上げた。「ハンディキャップ」部門においては、渡部が中心となり、障害をもつがゆえに学習困難及びアクセス権を剥奪されてきた人々をも包含する高等教育システムの構築を目的として研究を進めた。「ギフテッド」部門においては、北村を中心にして、卓越した水準にある生徒たちに対して質の高い高等教育を潤滑に提供するためのシステムの在り方を検討した。特に、高等教育と英才教育との接続に関する調査がなされた。平成17年度は,4つの特別支援((1)ジェンダー,(2)多文化,(3)ハンディキャップ,(4)ギフテッド)の観点から形成された研究組織がそれぞれ国内外の高等教育の現状について調査研究等を行った。各部門の研究実績は以下の通りである。(1)ジェンダー部門:特に1970年代以降、アメリカ合衆国の大学に設立された女性センター(Women's Centers)が、現在、どのような活動をおこない、新たな課題に直面しているのかを、理論的研究と実証的研究の双方から解明する目的で訪問調査と資料収集をおこなった。また施設概観、組織形態、教育理念、大学との連携、課題事項等に焦点を当てアメリカ合衆国における大学附属保育施設の実態調査を実施した。(2)多文化部門:ヴァージニア大学の学生経済支援部,平等機会オフィス,アメリカ大学女性センター南東部地域会議,女性センターにおいて,人種,ジェンダー,マイノリティ問題への大学独自の取り組みについて調査を行った。また,ハーバード大学教授TUWeiming氏を招聘して国際セミナーを開催し,新しい人間(市民)や教養の在り方について,ユニバーサル・アクセスの視点から提言を行った。(3)ハンディキャップ部門:入学前の高等教育アクセスに関し,アクセシビリティ検討の枠組み、尺度に関する資料収集・検討を行った。また,入学後に関し,ユーザビリティ検討のための枠組み、尺度に関する資料収集・検討,当事者への予備的面接,及び支支援用コンテンツの開発・試行を行った。(4)ギフテッド部門:才能教育と高等教育との接続に関し,スーパーサイエンス・ハイスクール指定校の中でユニークな活動を行なっている5校を対象とし,授業・クラブ活動の参与観察及び担当教員・生徒へのインタビュー調査を実施した.その結果,大学進学に関し,生徒の学問的興味の発掘と学ぶ意味の再考といった点で効果が期待できる点が明らかとなった.また,他国における才能教育の実態に関する文献研究に関し,才能教育先進国であるアメリカと韓国の実践報告をもとに検討を行なった.

平成18年度は、昨年度に引き続き4つの特別支援((1)ジェンダー(2)多文化(3)ハンディキャップ(4)ギフテッド)の観点から国内外の高等教育の現状および課題について調査・研究等を行った。各部門の研究実績は以下の通りである。(1)ジェンダー部門:代表者の生田及び研究協力者は、昨年に引き続きアメリカおよびカナダ(エモリー大学、ハーバード大学、オタワ大学、モントリール大学)の大学付属保育園を視察し、施設概観、組織形態、教育理念、大学との連携、課題事項等に焦点を当てた調査を実施した。また、生田はアメリカ教育哲学会において、フェミニスト教育哲学者のJ.R.Martin主催のシンポジウム("Changing the Global Educational Landscape")にパネルとして参加し、教育をジェンダー視点から再考すべきことを提言した。前年度にシカゴ大学、イリノイ大学等において収集した坂本は、インタビュー記録および未刊行学位論文等をもとに、ジェンダーの視点が、高等教育におけるユニバーサル・アクセスへの可能性に大きく寄与することを、女性へのリーダーシップとエンパワーメントのためのジェンダー・アウェアネス・プログラムが男性学生へも適用可能であることなどを例として示すことで論証した。犬塚は日本におけるジェンダー・センシティブな大学改革に必要とされる内部機関を1,ジェンダー研究機関,2,エンパワメント部門,3,男女共同参画のための委員会・事務組織の3つに整理し,その機能と課題について明らかにした。(2)多文化部門:当部門は、John Hopkins大学のNahum Chandler(フルブライト訪問教授)主催の国際会議("W.E.Du Bois and the Another World")と協催し、生田・加藤はパネルとして教育を多文化の視点から再考することの重要性について論じた。末松は東北大学の留学生への教育支援のプロジェクトを立ち上げ、6つの異文化間協働プロジェクト(多言語教室開催、留学生就職支援、留学生ネットワーク構築、ハラル・フード、留学生ニーズアセスメント、料理教室開催を通した地域貢献)を通して高等教育におけるユニバーサル・アクセスの問題を検討している。(4)ギフテッド部門:高等教育と才能育成との接続を視野に入れ,学びの内容を飛躍してより進んだ教育環境を提供する促進教育を実践している高等学校2校と,進度の促進は行わずより深い内容の教育環境を提供する拡充教育を実践している高等学校3校を対象とし,授業・クラブ活動の参与観察及び担当教員・生徒への深層的インタビュー調査を実施した。また才能教育先進国であるイギリスの実践報告をもとに検討を行った。平成19年度は、昨年度に引き続き4つの特別支援((1)ジェンダー、(2)多文化、(3)ハンディキャップ、(4)ギフティド)の観点から国内外の高等教育の現状および課題について調査・研究等を行った。
副腎におけるカルシウム/カルモジュリン依存性カルモジュリンキナーゼIIの役割

高血圧患者では、副腎髄質からのカテコラミン分泌亢進が考えられ、SHR-Izmを用いた寒冷昇圧では、副腎からのエピネフリン分泌亢進が報告されている。しかし、副腎からのカテコラミン遊離は、不明な点も多い。副腎髄室からのカテコラミン分泌におけるCa2+/カルモジュリン依存性カルモジュリンキナーゼII(CaMkinaseII)の機序、および高血圧自然発症ラット(SHR/izm)における副腎からのエピネフリン放出増加へのその関与を明らかにすることを目的とした。平成10年度の研究において、生理学的実験からSHR-Izmにおける副腎からのエピネフリン放出増強には、CaMkinaseIIの作用増強が関与していること、ラット副腎髄室において、CaMkinaseIIのαとγsubunitのm-RNA発現を確認した。今年度は、副腎随室におけるCaMkinaseII αsubunitとsynapsinIタンパク発現について、各抗体を用いてWestern Blotを行った。Wistar,WKY,SHRともに各タンパクの発現を確認した。しかし、各ラット間にタンパク濃度の差は確認されなかった。以上より、副腎髄質からのカテコラミン分泌にはCaMkinaseIIが関与していることが明らかになった。さらにCaMkinaseIIの作用が亢進しカテコラミン分泌を増強しているていることが高血圧発症メカニズムの一つと考えられた。副腎からのカテコラミン分泌におけるCa2+/カルモジュリン依存性カルモジュリンキナーゼII(CaMkinaseII)の機序、および高血圧自然発症ラット(SHR/izm)における副腎からのエピネフリン放出増加へのその関与を明らかにすることを目的とした。1、生後8週齢Wistarラットの左副腎を摘出し、逆行性に灌流、電気刺激によるエピネフリン放出量への影響を観察した。さらにCaMkinaseII阻害薬であるKN-93によるエピネフリン流出量を測定。生後8週齢の高血圧自然発症ラット(SHR)、および対照のWKYに対して同様の検討を行った。CaMkinaseII阻害薬(KN-93)はエピネフリン放出を有意に抑制した。また、SHRはWKYと比較し、CaMkinaseII阻害薬によるエピネフリン放出抑制効果が強かった。すなわち、CaMkinaseIIは副腎からのエピネフリン放出に関与し、SHR副腎からのエピネフリン放出増強には、CaMkinaseの作用増強が関与していると考えられる。2、CaMkinaseIIのsubtype(α、β、γ、δ)のcDNA塩基配列から決定したoligoprimerを用い、生後8週齢Wistarラット、同週齢のSHR,WKYの副腎からAGPC法にてtotal RNAを抽出し、RT-PCRでsubtypeの確認を行った。その結果いずれのラット副腎においても、αとγsubunitが認められた。以上のことより、ラット副腎におけるCaMkinaseIIの作用機序において、中枢神経系のシナプスで認められているCaMkinaseIIの作用と相同するものである可能性が考えられる。
グザイ原子エックス線の精密分光を用いたストレンジバリオン多体系の研究

大強度陽子シンクロトロン加速器施設(J-PARC)の2次ビームラインであるK1.8ビームラインは、大強度(数MHz)のK-ビームを供給できる世界で唯一の施設である。グザイ原子エックス線測定はK1.8において、K-ビームを用いて行う予定である(J-PARC E07)。J-PARC陽子シンクロトロンは2008年度より稼動を始め、K1.8ビームラインには2009年秋に始めてビームが輸送された。当該年度はK1.8ビームラインに散乱粒子運動量解析用のスペクトロメーターを敷設し、個々の検出器のセットアップおよび性能評価を行った。特に、スペクトロメーター後方の1mx2mの有効領域をもつ大型ドリフトチェンバーの整備を行い、ビーム照射時において位置分解能300μmを達成したことを確認した。また、実際にπ中間子ビームを用いてp(π-,p)π-やp(π-,K+)Σ-反応を用いて、スペクトロメーター全体でのミッシングマス分解能(<2MeV)を確認した。エアロジェルチェレンコフ検出器を用いたビームの調整では、K-ビームが当初の見積もり通りの収量で得られていることも確認した。また、エックス線エネルギー測定用のゲルマニウム検出器群のセットアップをE07実験の共同研究者である東北大学のグループと行った。当該研究のメインとなる、グザイ原子エックス線分光実験は現在東海村に建設中のJ-PPARC陽子加速器2次ビームラインである、K1.8beam lineで行う予定である。現在、実験エリアであるbeam lineの整備を進めている。特に、グザイ原子生成を標識かするための磁気スペクトロメーターシズテム"KURAMA"を高エネルギー加速器研究機構から移設するための準備及び、J-PARC K1.8に特化させるための検出器群アップグレードを行っている。ビーム強度が高くなるために高計数率下でのオペレートが出来るように、あらたに大型チェンバーを米国ブルックヘブン国立研究所から移設し修理及び改良を行った。また、エツクス線検出器であるゲルマニウム検出器に関して、詳細なシミュレーションを行った結果、通常の一結晶型検出器より、四結晶型の検出器(クローバー型)が適していることが分かった。このクローバー型ゲルマニウム検出器を放射状に配置することで、周囲の検出器との干渉をさけ高い検出効率を実現することができることがわかった。ゲルマニウム検出器の精密なエネルギー較正を行うためのシステムを東北大学CYRICと共同で開発を行い、熱中性子により放射化したIrをシンチレーター内に埋め込み、β-γ同時測定できる線源を作成した。シンチレーターで0でβ線を検出した時にのみデータを取得できるため、ゲルマニウム検出器が高計数率下、高バックグラウンド環境下での動作でも効率的に較正用のデータを取得することが可能となる。熱中性子源となるCYRICHM12陽子サイクロトロンは薬剤製造用に毎日稼動しており、10時間程度パラサイトで照射することで必要な強度の線源が作成できる。このため、半減期70日192-Irを実験にあわせて適宜作成できることがわかった。当該研究は、グザイ-核子間相互作用を明らかにすることを目的としている。そのための手法のひとつであるグザイ原子エックス線の精密測定は現在建設中のJ-PARC K1.8ビームラインで行われる。K1.8における実験は当該研究を含め主に、高強度K-ビームを用いたストレンジ量子数(-S)を持つハドロン多体系の研究を目的としている。これらの実験は、当該研究に対し異なる側面からのアプローチになるため、申請者自身も共同研究として参加している。K1.8最初の実験は平成21年宋に行われる。そのため、20年度よりK1.8実験エリアの整備を行った。特に、グザイ生成反応を判別するための磁気スペクトロメーターに使用する検出器、大型ドリフトチェンバーの性能評価を行い、要求される位置分解能が達成できることを確認した。この大型ドリフトチェンバーは、K1.8ビームラインで行われる他のストレンジネス核物理実験にも汎用的に使用される。エックス線脱励起するグザイ静止事象は原子核乾板内の軌跡から判別されるが、原子核乾板はデータ蓄積型の検出器であるためスペクトロメーターでタグした反応と同時発生した軌跡か、同時発生したで軌跡の近傍にあるバックグラウンドの軌跡かを判別するのが非常に困難な場合が多い。そのため、エネルギー依存の多重散乱角から質量比を決定する手法を研究した。