hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
活性ロドプシンとは何か

1.ロドプシンのメタロドプシンIとIIとの平衡を支配する蛋白残基の性質を知るために,紫外吸収スペクトルのpH依存性を知る必要がある.そのためには,まずできる限り光学的に透明な試料を用意しなければならない.ロドプシンを含む桿体外節の膜より,ロドプシンを界面活性剤,特にオクチルグルコシドを使って抽出することを試みた.酸性側で,トリプトファンにもとづく吸収スペクトル変化の起っていることが見出だされた.2.ロドプシンの紫外部の過渡吸収スペクトル測定に対する準備として,バクテリオロドプシンの紫外過渡吸収スペクトルを測定した.バクテリオロドプシンの場合に,脱イオンによって作ったいわゆる酸性型バクテリオロドプシンは,光により異性化反応を起し,9シス型に変換する.その際,紫外吸収スペクトルにも大きな変化が生じる.その変化を,リジンをアセチル化したバクテリオロドプシンについてのものに比べると,9シスへの異性化に伴って,リジンからの脱プロトン化がみられた.その観点からみると,バクテリオロドプシンの過渡吸収スペクトルにも同様の解釈が与えられることが期待され,より精密な実験を準備している.そのためのストレージスコープを使って,ナノ秒フラッシュによる予備測定を行っている.3.バクテリオロドプシンの光反応サイクルの最終段階で,その前に放出されたプロトンを補う形でプロトンのとりこみが行なわれる.その際形成される中間体はL′と名付けている.その共鳴ラマンスペクトルを解析し,レチナール発色団は,オールトランス型と13シス型との混合物であること,そのうちのオールトランス型の分は,蛋白部分をアセチル化することで,生成が阻害されることが示された.4.バクテリオロドプシンに境界リピドが存在することを,CDスペクトルから示した.1.ロドプシンのメタロドプシンIとIIとの平衡を支配する蛋白残基の性質を知るために,紫外吸収スペクトルのpH依存性を知る必要がある.そのためには,まずできる限り光学的に透明な試料を用意しなければならない.ロドプシンを含む桿体外節の膜より,ロドプシンを界面活性剤,特にオクチルグルコシドを使って抽出することを試みた.酸性側で,トリプトファンにもとづく吸収スペクトル変化の起っていることが見出だされた.2.ロドプシンの紫外部の過渡吸収スペクトル測定に対する準備として,バクテリオロドプシンの紫外過渡吸収スペクトルを測定した.バクテリオロドプシンの場合に,脱イオンによって作ったいわゆる酸性型バクテリオロドプシンは,光により異性化反応を起し,9シス型に変換する.その際,紫外吸収スペクトルにも大きな変化が生じる.その変化を,リジンをアセチル化したバクテリオロドプシンについてのものに比べると,9シスへの異性化に伴って,リジンからの脱プロトン化がみられた.その観点からみると,バクテリオロドプシンの過渡吸収スペクトルにも同様の解釈が与えられることが期待され,より精密な実験を準備している.そのためのストレージスコープを使って,ナノ秒フラッシュによる予備測定を行っている.3.バクテリオロドプシンの光反応サイクルの最終段階で,その前に放出されたプロトンを補う形でプロトンのとりこみが行なわれる.その際形成される中間体はL′と名付けている.その共鳴ラマンスペクトルを解析し,レチナール発色団は,オールトランス型と13シス型との混合物であること,そのうちのオールトランス型の分は,蛋白部分をアセチル化することで,生成が阻害されることが示された.4.バクテリオロドプシンに境界リピドが存在することを,CDスペクトルから示した.
高圧実験によるウラン系強磁性超伝導物質の研究

10 GPa級超高圧下精密測定技術を駆使して、ウラン系強磁性超伝導物質UGe_2,URhGeの研究を行った。新たな高圧下磁化測定用セラミックアンビルセルを開発し、強磁性相境界における特異な磁性状態の起源を解明した。さらに、ウランダイカルコゲナイド化合物(b-US_2, USeS, UTeS)における、巨大磁気抵抗効果と圧力誘起型の強磁性相との相関や、超伝導物質URu_2Si_2の異常な電子散乱と非従来型超伝導の相関などを明らかにした。1.強磁性超伝導が出現するウラン化合物UGe_2,UCoGe,URhGeの強磁性状態を明らかにするため、高圧下磁化測定を計画した。圧力を加えて電子状態を連続的に変化させ、強磁性特性の圧力応答を調べ強磁性超伝導の出現との対応関係を明らかにすることを目的とした。ウラン系強磁性超伝導物質の研究には既存の圧力セルは様々な観点(例えば最高圧力や測定精度)で不十分である。本年度は、新しい高圧下磁化測定用圧力セルの開発を行った。その結果、セラミック複合材料をアンビルとして用いることで、最高圧力7.6GPaまでの高圧下磁化測定が可能なセラミックアンビルセルの開発に成功した。その仕様のテストを詳細に行った。2.ウランカルコゲナイド化合物β-US2は、ウラン強磁性超伝導化合物UCoGe,URhGeなど同じ結晶構造を形成し、常圧で非磁性の半導体である。低温で大きな負の磁気抵抗が現れることが特徴的であり、その大きさはマンガン酸化物と同程度でその起源に興味が持たれる。高圧下磁化測定を行った結果、β-US2に少し圧力を加えると、強磁性相が誘起されることが明らかにされた。大きな磁気抵抗の効果は、強磁性相境界で現れる新奇な現象であることが明らかにされた。3.ウラン系超伝導物質Uru_2Si_2の高圧下電気抵抗測定を行った。圧力を加えると0.8GPaは基底状態は「隠れた秩序」相から、反強磁性相へと一次転移する。本測定の結果、「隠れた秩序」相では、電気抵抗が通常のフェルミ流体理論に従わない振舞を示すことが明らかになった。1.強磁性超伝導物質UGe_2の高圧下磁化測定を行った。昨年度開発したセラミックアンビルを使用して5GPaまで磁化の温度・磁場依存を精密に測定した。UGe_2は常圧ではT_C=54Kの強磁性物質である。1.0-1.6GPaで強磁性超伝導が出現し、臨界圧力1.6GPaで両秩序状態が消滅する。高圧側の常磁性領域では、磁化率は上に凸の温度依存を示し、T_<max>=27K近辺にブロードな極大が形成されることを確認した。これは強磁性が消滅しても、強いスピンの揺らぎの存在と、その縦のモード間の結合を示唆する。さらに、T_<max>の圧力依存を調べた。4GPa以上で、磁化率の上に凸の温度依存は消滅し、その振舞は通常金属のそれへと変化した。現在、スピンの揺らぎ理論を用いた解析を行っている。UGe_2の温度磁場-圧力の三元相図における量子臨界性について理解できるものと思われる、2.セラミックアンビルセルの到達最高圧力は7.5GPaである。強磁性超伝導物質URhGeの超伝導臨界圧力8GPa近辺の測定は不可能である。より高い圧力の発生を目標としてセルの改良を行った。その結果、12.6qPaまでの超高圧下磁化測定が可能になった。3.URu_2Si_2の「隠れた秩序」状態の異常な電子散乱の存在を昨年度明らかにした。本年度はより詳細に研究を進め、精密な高圧下電気抵抗測定を行った。電気抵抗の温度依存をρ=ρ0+α_1T+α_2T^2という式で解析した。電気伝導を正常散乱の寄与と異常散乱のそれを分離することを意図した。解析の結果、超伝導転移温度T_<sc>は電気抵抗の異常成分α_1T7の係数α_1と比例関係にあることが明らかにされた。これは、「隠れた秩序」における異常な電子散乱が超伝導を引き起こしていることを意味し、その起源解明に重要な指針を与えるものである。1. 2011年度から開始した強磁性超伝導物質UGe2の高圧下磁化測定をさらに進めた。特に磁気臨界圧力1.6 GPa以上の電子状態を集中的に研究した。今年度は、常磁性領域で現れるブロードな磁化率の極大と、メタ磁性の相関について、スピンのゆらぎ理論(SCR)を用いた解析を集中的に行い、理論モデルの構築を行った。

強磁性相内部に存在する特性温度T*が消滅する臨界圧力1.2GPa以上で、スピンの揺らぎ間の結合定数が正から負へと変化することがわかった。高圧領域では、「縦に柔らかい」強磁性状態へと変化し、さらに常磁性状態へと遷移する。相境界に於けるフェルミ面の再構築と低エネルギー励起スペクトルの温度・磁場依存の対応関係等について考察を行った。2.強磁性超伝導物質UGe2とURhGeの強磁性状態について考察を深めるため、強磁性磁気転移温度における臨界現象に注目した。両物質とも、一軸異方性の強い強磁性状態が形成され、その「イジング」的振舞が強磁性状態の特徴とされる。磁化のデータについてスケーリング理論を用いて解析したところ、各種臨界指数は、「三次元イジングモデル」から期待されるそれらとは異なることが明らかにされた。この結果は、超伝導が現れる強磁性状態が「三次元イジングモデル」では単純に記述できない特性をもつことを示唆し、超伝導発現機構との相関が興味深い。3.高圧下磁化測定を目的としたセラミックアンビルセルの改良を行った。低温に於けるバックグラウンドの増加を低減化するため、セルのデザインを修正し、初期のバージョンよりバックグラウンドを二割程度まで低下させ、測定の精度を向上化させることが出来た。さらに静水圧性の向上のため、「窪み付きアンビル」のテストを行い、5GPaまで質の高い圧力下の磁化測定が可能になった。ウラン強磁性超伝導の研究分野では、高圧下磁化測定の報告例が少ない。高圧下磁化測定セルの開発が遅れており、ウラン系強磁性超伝導の理解の妨げとなっていた。私達は平成22年度に世界的にも報告例が少ない高圧下測定用セラミックアンビルセルの開発に成功し、ウラン系強磁性超伝導物質の研究に新たな展開を生じさせることが可能になった。平成23年度から、UGe_2の研究を開始し興味深いデータが得られ始めた。現在、理論解析とより詳細な測定が進行中である。24年度が最終年度であるため、記入しない。今後、開発したセラミックアンビルセルを他の物質にも適用してウラン系強磁性超伝導物質の研究を進めてゆく。特に強磁性状態をスピンの揺らぎ理論から解析を行い、スピンの揺らぎ特性温度等強磁性状態についての情報を詳細に調べ、それら圧力依存と超伝導の出現・消滅の対応関係を明らかにする。強磁性超伝導の出現条件について、強磁性状態の観点から明らかにしてゆく。特に、電子状態の量子臨界性の観点から、ウラン系強磁性超伝導の理解に重要な視座が得られることが期待される。また、温度-圧力-磁場の三元相図に於ける超伝導相を確定するために高圧下比熱測定なども計画する。
細胞周期を制御する遺伝子群の研究

癌の薬物療法は早急に確立すべき大切な課題である。申請者は有効な制癌剤の開発にとって、癌細胞が由来した正常細胞の増殖機構を分子レベルで詳細に研究することは、制癌剤を開発する、あるいは探す基準をつくる上で重要な意義があると考えて本研究を行なっている。本年度はこれまでに我々の研究室で分離し貯蔵しているハムスター由来のBHK21細胞株の細胞増殖に関する温度感受性変異株、tsBN2、tsBN7、tsBN75、tsBN250、tsBN462を用いて研究を行い、主な成果としては次の事が挙げらる。1)tsBN7変異遺伝子の分離。この遺伝子はヒトX染色体にあり、約800塩基のmRNAをコードし、遺伝子産物の分子量は12kDである。これは、新しい遺伝子である。ヒトをハムスターの間でアミノ酸は100%保存されていた。高温でこの変異はアポトーシスを起こす。この細胞死は低濃度血清培地で促進され、タンパク合成阻害剤で阻止された。また、BCL遺伝子で抑制されず、新しい細胞死の抑制遺伝子と推定した。2)tsBN250遺伝子の分離。高温で早やかにDNA合成が低下し、さらにカフェインによる未成熟染色体凝縮が起こらない変異であるtsBN250を相補するヒト遺伝子cDNAをクローン化した。塩基配列によると、ヒトのヒスチジンtRNA合成酵素そのものであることがわかった。3)CCG1遺伝子の機能。その変異により、サイクリンA、B、cdc2の転写がないこと、G1サイクリンE及びcdd2は正常に発現されていることが明らかになった。4)酵母を用いたRCC1タンパクの機能の研究。ヒトRCC1タンパクを分裂酵母で過剰に発現すると酵母が死ぬことを発見した。この事実に基づきRCC1の過剰発現により死ななくなる酵母の変異と過剰発現しても酵母を殺さないRCC1タンパクの変異をどちらも温度感受性変異として分離した。
地震に伴う水文・侵食環境の変化とその回復過程

本研究の目的は、地震による水文・侵食環境の変化とその後の回復過程、およびそれを支配する要因について現地調査と現地観測に基づいて明らかにするとともに、地震後に発生した土石流の流出モデルを作成することにより、土石流の発生と規模を経年的に予測し、防災に生かすことである。本年度は、(1)調査流域における斜面崩壊の分布およびその履歴の調査、(2)調査流域における斜面崩壊発生後の植生回復の調査、(3)調査流域における水文観測を行った。得られたおもな結果をまとめると次のようになる。1973年、1974年、1984年、1989年、1993年、1996年、1997年、1999年および2005年に撮影された9組の空中写真を判読し、調査流域である花崗岩流域における斜面崩壊の分布およびその履歴、斜面崩壊発生後の植生回復について調査を行った。その結果、地震発生直後では斜面崩壊は小さな降雨条件で発生し、その後時間の経過とともに発生降雨条件は緩和されていくものの、地震から約12年経過した2005年時点の崩壊発生の降雨条件と、地震発生前のそれと比較すると水文環境は十分な回復に至っておらず、2005年時点においても回復過程にあることが明らかになった。さらに、調査流域である花崗岩流域の地下水流出の空間的分布は、pH、塩化物イオン、ナトリウムイオン、カルシウムイオンおよび地形・地質構造(緩斜面分布、風化物の厚さ・粒径など)と関連させることで概ね説明可能であることを示した。本年度は、(1)調査流域における水文観測、(2)調査流域における崩壊調査、(3)調査流域における堆積物および植生回復からみた土砂移動の履歴の調査、について現地調査を行った。1997年鹿児島県北西部地震の影響を大きく受けた調査流域を対象にして、過去に撮影された時代の異なる複数の空中写真を用いて、斜面崩壊および土石流の発生の履歴について検討した。その結果、調査流域ではこれまでも多数の斜面崩壊および土石流が発生し、多量の土砂が生産・流出していることが確認された。さらに、地震発生直後の方が、発生前よりも少ない雨で斜面崩壊が発生し、その規模も大きくなっていることが明らかになった。また、調査流域内に複数の土壌断面を設定し、土砂堆積状況、粒度、色調等について調査を行った結果、断面は複数の層をなしており、土石流が複数回発生していることが裏付けられた。さらに、調査流域内における斜面崩壊跡地の植生調査および土層調査を実施した結果、地震の前後で樹木の生長量が異なっていることが明らかになった。さらに、1997年鹿児島県北西部地震に伴い斜面崩壊・土石流が多数発生した、花南岩流域における流出特性について、現地調査および地形解析の結果に基づいて検討した。その結果、花崗岩流域における地下水流量が、緩斜面の面積およびマサの土量に関係していることを明らかにした。
瞬目波形に基づく視覚的注意の推測に関する基礎的研究

第1に,120フレーム/秒で取得した眼部時系列画像から,精細な瞬目波形を形成できる瞬目計測・分析システムを構築した.第2に,瞬目波形を記述するための22種類の形状特徴パラメータを定義した.第3に,振幅比率,閉瞼時間,閉瞼・開瞼速度の形状特徴パラメータが集中的注意の度合いを反映することが示された.第4に,選択的注意と瞬目波形については,いずれの形状特徴パラメータにも明確な傾向は示されなかった.第1に,120フレーム/秒で取得した眼部時系列画像から,精細な瞬目波形を形成できる瞬目計測・分析システムを構築した.第2に,瞬目波形を記述するための22種類の形状特徴パラメータを定義した.第3に,振幅比率,閉瞼時間,閉瞼・開瞼速度の形状特徴パラメータが集中的注意の度合いを反映することが示された.第4に,選択的注意と瞬目波形については,いずれの形状特徴パラメータにも明確な傾向は示されなかった.本年度は実験準備として瞬目波形取得システムを構築し,次いで,注意の度合いと瞬目波形との関係を把握するための予備的実験を遂行した。得られた成果は次の通りである.1.瞬目波形計測・分析システムの構築高速度撮影型ビデオカメラと専用画像入力ボードを組み合わせて,刺激同期入力型の瞬目波形計測システムを構築した.本システムは,刺激呈示後約3秒間内の眼部映像を120frame/sのフレームレートで取得することができる.また,得られた眼部映像から上眼瞼と眼球の境界線を抽出するための正規化相互相関手法に基づく瞬目波形抽出手法を考案・設計した.本手法は来年度に実装する予定である.2.注意の度合いと瞬目波形の関係についての分析注意の度合いを三段階に変化させるため,オフ画面観察条件(オフ状態のモニタの観察),数字観察条件(一桁数字の観察),数字加算条件(特定色で表示された数字の加算)の3種類の実験条件を設定した.各数字は7s間隔で100ms間瞬間呈示した.オフ画面観察条件は3分間,数字観察・数字加算条件は1セット60sの試行を4セット課した.被験者は5名であった.以下,瞬目波形の抽出が完了している1名の被験者から得られた知見を紹介する.瞬目波形の形状パラメータとして,振幅(瞬目開始から波形のピーク位置までの高さ),持続時間(開始から終了までの経過時間),閉瞼速度(振幅/閉瞼時間),開瞼速度(振幅/開瞼時間)に着目した.分析の結果,注意の度合いが他の観察条件よりも高い数字加算条件では振幅は小さくなり,持続時間は延長し,さらに,閉瞼速度と開瞼速度は共に遅くなることが示された.これより,注意の度合いが瞬目波形の形状パラメータに影響を及ぼすことが確認された.なお,注意の度合いと関係の深い形状パラメータの絞り込みについては次年度において考察する計画である.本年度は,昨年度に取得した実験データを用いて注意の度合いと瞬目波形に関する分析を行った.更に,分析結果に基づき,注意の度合いとの関係を詳細に調べるめの新たな実験を計画・実施した.また,瞬目波形半自動抽出ソフトウェアの実装を完了した.得られた成果は次の通りである.1.注意の度合いと瞬目波形の関係についての分析オフ画面観察条件(オフ状態のモニタの観察),数字観察条件(一桁数字の観察),数字加算条件(特定色で表示された数字の加算)の注意の度合いが異なる呈示条件における瞬目波形の特徴を分析した.画面に対する注意が惹起されると振幅が減少し,閉瞼速度が遅くなる傾向が示唆された.持続時間については注意との関係ではなく,呈示刺激に対して課された加算作業による認知的負荷を反映することが推察される.しかし,注意の度合いを明確に反映する形状特徴パラメータは見いだせなかった.その理由として,呈示条件間での注意の度合いの差が小さかった可能性が挙げられる.そこで,注意の度合いが明確に異なる状況を実現するための実験を新たに計画した.この課題では継時的に呈示される数字列に対する作業が課されるが,数字の呈示個数を変更することにより,画面に対する注意の度合いを調整することが可能である.実験はすでに完了しており,分析は次年度に実施する.2.瞬目波形半自動抽出ソフトウェアの実装上眼瞼と眼球表面との境界並びに下眼瞼と眼球表面との境界付近に設定した複数のテンプレートを用いて正規化相互相関手法に基づく瞬目波形抽出ソフトウェアを実装した.本ソフトウェアは対話型形式により,誤検出された場合でも,真の境界位置を手操作により容易に修正できる機能を有する.これにより,瞬目波形の抽出が効率的に行える環境が整備された本年度は,昨年度に続いて,注意の度合いが瞬目波形に及ぼす影響について追加の分析を続行した.さらに,選択的注意と瞬目波形の関係を分析するための実験を実施した.得られた成果は以下の通りである.1.注意の度合いと瞬目波形の関係について注意の度合いを反映する瞬目波形の形状特徴パラメータを探索するため,継時的呈示法による数字列の記憶課題を実施した.呈示個数を調整して,低注意条件(2個),中注意条件(4個),高注意条件(8個)の3条件を設定した.分析の結果,次の知見が得られた.第1に,注意の度合いが高くなると,振幅が減少する傾向が示された.

第2に,中注意条件では,500ms以内の間隔で連続して生起する群発生瞬目が多発する傾向が見られた.しかし振幅以外の形状特徴パラメータについては一定の傾向は示されず,大きな個人差が認められた.2.選択的注意と瞬目波形の関係について画面の左右に一定の時間間隔で更新されるアルファベットに対して,母音の呈示回数を計数する課題を設定した.このとき,左右どちらか一方に呈示された刺激のみを作業対象に設定することにより選択的注意の事態を産出した.分析の結果,注意が向けられた文字の更新に同期して生じる瞬目については,その振幅に一定の傾向が認められたものの,その他の形状特徴パラメータには一定の傾向は示されなかった.以上の分析結果により,視覚的注意は振幅パラメータに影響を及ぼすと言えるが,その他の形状特徴パラメータに対して,明確な変化を与える可能性は低いことが示唆される.
厳密に解ける1次元電子系及びスピン系模型の熱力学と相関関数の研究

本年度は前年度に引き続き、1次元ハイゼンベルグ模型の基底状態におけるさまざまな相関関数の厳密計算を中心に研究をすすめた。基底状態の相関関数に関しては、従来、神保-三輪による多重積分表示が知られていたが、最近Boos博士によってこの多重積分を実際に計算する方法が開発された。我々はその方法をXXZ模型に拡張し、4サイト間のすべての相関関数の解析的な表示を得た。また、XXX模型の場合にはquantum Knizhnik-Zamolodchikov方程式からinhomogeneousパラメーターを含んだ相関関数に対する漸化的な関係式を導き、それに基づいて5サイト間の全ての相関関数を求めることに成功した。とくに第4近接相関関数の解析的な表式を得たのは物理的に重要である。また、Kitanine-Maillet-Terrasらによって得られたXXZ模型のフォームファクターの行列式表示に基づき、磁場中の動的構造因子S(q,ω)の粒子-空孔励起状態からの寄与を計算した。とくにq=π/2のラインシェイプにはω/Jがある値で小さなピークが現れることを見出した。厳密に解ける1次元の模型として、本年度はハイゼンベルグXXX模型とハバード模型を中心に研究を進めた。まず、ハイゼンベルグXXX模型に関しては、最近高橋によって得られた熱力学を記述する新しい積分方程式を考察し、この方程式が熱力学諸量の高温展開に非常に有効であることを見出した。実際、我々は、比熱と帯磁率に関して、この積分方程式を用いてJ/Tに関して100次のオーダーまで高温展開を計算することに成功した。従来の連結クラスター法による展開では24次までしか計算されていなかったことを考えると、これは格段の進歩である。また、得られた高温展開とパデ近似を組み合わせることによって、十分低温の領域まできわめて高精度な物理量の計算が可能になった。また、ハイゼンベルグXXX模型に関しては基底状態での相関関数の厳密な計算にもいくつか成功した。基底状態の相関関数に関しては、従来、神保らによる多重積分表示が知られたが、最近この多重積分が実際に計算できることが明らかになってきた。特に、我々はスピンがあるnサイトにわたって上を向いている確率P(n)(Emptiness Formation Probability)に注目し、n=5までのP(n)を積分表示から解析的に計算することに成功した。得られた表式にはゼータ関数の特殊値が現れるなど、数学的にも非常に興味深い。また、密度行列繰り込み群を用いてP(n)を数値的に計算し、nが大きいところではP(n)はガウシアン的に減衰することを見た。1次元ハバード模型に関しては、量子転送行列法を用いてハーフフィリングでの1粒子グリーン関数の有限温度における相関距離を計算した。とくに温度T⇒0では相関距離はスタフォード-ミリスの予想値に近づくことを確認した。この結果はギャップと相関距離との関係を議論する上で非常に重要である。本年度はまず、1次元ハバード模型に関して、量子転送行列法を用いてハーフフィリングでの1粒子グリーン関数の有限温度における相関距離を計算した。具体的にはフェルミオン的R演算子を用いて量子転送行列を構成し、そのベーテ仮説方程式をトロッター数約10000まで増加させ、数値的に解いた。特に、温度T⇒0では相関距離はStafford-Millisの式で与えられることを初めて示した。次に1次元ハイゼンベルグ模型の基底状態におけるさまざまな相関関数を厳密に計算することに成功した。基底状態の相関関数に関しては、従来、神保らによる多重積分表示が知られていたが、最近Boos博士によってこの多重積分を実際に計算する方法が開発された。我々はその方法を用いてハイゼンベルグXXX模型の4サイト間のすべての相関関数の解析的な表示を得た。とくに第3近接相関関数の表式を得たのは物理的に非常に重要である。これらの相関関数はすべて,log(2)とζ(3),ζ(5)で表される。さらにこの結果を異方性パラメーターの入ったXXZ模型にまで拡張できた。XXZ模型では多重積分がすべて1重積分の組み合わせまで簡単化できることが分かった。一方、XXZ模型に関しては密度行列繰り込み群、および、神保-三輪積分公式のモンテカルロ数値積分を用いでEmptiness Formation Probabilityと呼ばれる相関関数P(n)を数値的に計算し、nが大きいところではP(n)はガウシアン的に減衰することを示し、さらにその漸近形の予想を与えた。
公共ＩＴ投資の費用対効果に関する調査研究

第一に、世界の先進事例調査により、電子行政サービスがリアクティブ型からプロアクティブ型へと大きく変化しつつあることを明らかにした。第二に、福祉における情報の壁に関する実態調査により、住民にとって有用な福祉情報が広報されない主因は組織体制の欠陥と担当職員の認知バイアスにある可能性を示した。第三に、当事者主体の仮説検証型アプローチに基づく質問票調査により、行政と市民の認識ギャップを定量的に解明した。第四に、自治体調査のメタ調査により、基礎自治体で市民の実態やニーズに関する良質なデータを系統的に収集し、そのデータを政策運営に有効活用するために必要な方策を明らかにした。本研究は、日本の公共IT投資についてマクロおよびミクロの両面から調査研究を行い、公共IT投資の費用対効果を実証的に分析評価することを目的としている。今年度は、公共IT投資の先端的動向を把握し、主要国間の国際比較を行うための基礎的資料を得るために、アメリカ、イギリス及びイタリアの事例研究を行うと共に、東日本大震災を経験した我が国において喫緊の課題となっているICTを利活用した防災福祉対策について、共通番号を活用した情報連携という観点から考察した。日米におけるオープン・ガバメントに関する事例研究では、ウェブ2.0の潮流が、従来の「計画・実行型」の仕組みから「参加・協働型」型の仕組みへと公共部門をも変えようとしていることを、事例研究に基づいて具体的に示した。イギリスにおける公共IT投資の可視化に関する事例研究では、クラウド・コンピューティングによる業務効率化施策について調査した。同国では、施策ごとの効果を積み上げることにより、公共IT支出削減目標を達成するための道筋をより明確に描く取組みが行われていることがわかった。イタリアに関する事例研究は、ICTを活用した公共調達改革に焦点を当てて行った。同国では、電子調達に関する国-地方横断的な技術的・制度的基盤を導入することで、同国のGDPの0.70.9%にものぼる公共IT支出削減効果をあげていることを明らかにした。ICTを利活用した防災福祉対策については、災害時における共通番号を活用した被災者・被災地の支援のあり方について検討した。個人情報保護対策及びセキュリティ対策をきちんと行った上で、共通番号に基づいて被災者データベースを構築し、国-地方間、自治体間、官-民間の情報連携を行うことで、より効果的・効果的に被災者・被災地支援を行うことが可能になることを示した。今年度は、日本の電子行政施策における重要課題であるマイナンバー制度およびオープン・ガバメントに焦点を当てて研究を行い、以下のことを明らかにした。電子行政における近年の最大の変化は、市民中心への転換である。電子行政の文脈における「市民中心」という言葉には、「主権者たる市民の巻き込み」という意味と、「顧客中心主義」という2つの意味がある。どちらに力点を置くかは国や地域によって異なるが、どちらの場合でも、リアクティブ型からプロアクティブ型へという行政サービスの変化を伴っている。この変化は、行政サービスにおける申請主義という原則を大きく見直す契機になりうる。電子行政の文脈におけるプロアクティブ型行政サービスには、1まだ顕在化していない利用者ニーズを掘り起こす、2手続きの必要性を減らす、3利用者が必要とする情報を積極的に届ける、という3つの特徴がある。「オープン・ガバメント」は1の特徴を持ち、アングロサクソン諸国が積極的に行っている。他方で北欧諸国は2や3に力点を置き、バックオフィス連携とサービスのワンストップ化によって行政サービスを高度化しようとしている。申請主義から大きく転換するためには、マイナンバー制度の導入並びに国と地方及び官と民をまたがる情報連携基盤の構築が不可欠である。しかし、それだけでは十分ではない。利用者目線の取組みを促す動機づけの仕組みと、利用者目線の取組みを全国規模に広げるための仕掛けも必要である。それらの制度的・組織的改革を伴うならば、共通番号制度は大きな経済効果をもたらすと考えられる。本研究は、公共IT投資の費用対効果を高めるための方策を実証的に明らかにすることを目的としている。平成26年度は、第1に、業務の標準化の効果測定方法について理論的に整理した。公共IT投資の費用対効果を高めるためには、公共IT投資の費用と効果を可視化し、測定評価することが必要である。しかし実際には、公共IT投資の効果(アウトカム)が適切に測定評価されることは多くない。そのため、マイナンバーへの対応や自治体クラウドの導入に不可欠な「業務の標準化」の「効果」測定方法について、社会調査法及び政策評価法の観点から理論的に整理した。第2に、日本の年齢別有障害率を推計した。本研究では、障がい者への行政情報の提供とそこでのICTの利活用について、現状を評価し改善案を検討することを計画しているが、日本には、障がい者の権利が守られているかどうかを評価したり、様々な環境で暮らす障害者と非障害者との間の格差や、障害者同士の間の格差を測定するための基礎的データが十分には整っていない。そもそも、障害者数さえも政府の公式統計から直ちに得ることはできない。そのため、政府統計調査を二次分析し、日本の年齢別有障害率を推計した。第3に、基礎的自治体によるICTを利活用した情報発信について、文献調査及び聞き取り調査によって国内外の事例を収集し整理するとともに、来年度(平成27年度)に大規模な調査票調査を実施するために、某自治体と協力関係を築き、住民ニーズをどのように把握しているか等について聞き取り調査を行った。

本研究は、公共IT投資の費用対効果を高めるための方策を実証的に明らかにすることを目的としている。平成27年度は、行政によるITを用いた広報広聴活動の実態、課題、住民ニーズ、住民の期待と現実のギャップ等を明らかにするため、某基礎的自治体において、自治体職員、一般住民及び事業者への質問紙調査及び面接調査を実施し、以下のことを明らかにした。第1に、住民はコンテンツ(情報自体、内容)重視、行政はツール(情報媒体、手段)重視という、行政と市民の認識ギャップを量的に明らかにした。例えば、住民が重視している広報活動の充実強化策は「お知らせ型の情報提供の充実」と「広報誌の充実」だったが、自治体が重視すべきだと考えていたのは、「新しいアプリの導入」、「登録分野の最新情報の電子的通知の導入」等であり、ギャップがあった。第2に、その認識ギャップが生じる理由は、住民ニーズに沿った広報を行うことが業務として明確に位置付けられていないことと、行政職員の認知バイアス(「優越の錯覚」や「現状維持バイアス」)にあることが分かった。第3に、本研究が採用した「当事者主体の仮説検証型アプローチ」は、改善策につながりやすいことが示唆された。本研究では、作業仮説の設計に行政職員を巻き込んで各種調査を行い、市民と行政の認識ギャップを当事者たる行政職員が調査結果から直接的かつ量的に把握することができるようにした。そのため、通常の社会調査や一般的な行政評価と比べて、行政に当該認識ギャップの「気づき」を促し、より信頼できる証拠に基づいてより市民目線の行政活動を行うように働きかける作用が大きいと考えられる。当初の計画通り、行政によるICTを用いた広報広聴活動の実態、課題、住民ニーズ、住民の期待と現実のギャップ等を明らかにするため、某基礎的自治体において、一般住民向けの調査票調査及び聞き取り調査を実施すると共に、自治体職員に対する聞き取り調査をした。また、特別なニーズをもつ方々の行政情報に関するニーズについては聞き取り調査で、若者の行政SNSに対するニーズについてはモニター調査で明らかにした。平成28年度は、より費用対効果の高い公共IT投資を実現するためには、公共IT投資を含む何らかの公的介入によるインパクトを信頼できる方法で測定評価する必要があること、また、インパクト評価に基づくエビデンスを重視するようなインセンティブやナッジが必要であると考えられることから、日本における政策評価・行政評価の実態と課題を明らかにし、解決策を探るための調査研究を行った。まず、日本の政策評価の成熟度に関する国際比較研究を検討し、現在の日本の評価文化はすでに成熟段階と評価されるような発展段階にあること、評価制度の有効性を科学的に信頼できる方法でメタ評価した国際比較研究はほぼ存在しないことが分かった。次に、日本の自治体における政策評価・行政評価の実態と課題について、とくに自治体による標本調査の利活用という観点から調査研究した。
哺乳類欄の減数分裂過程におけるヒストンアセチル化制御機構の解析

私は19年度に、「核膜消失後にみられる減数分裂特異的な脱アセチル化」に必要な、卵特異的因子およびヒストン脱アセチル化酵素(HDACs)の特定を目的として研究を行った結果、脱アセチル化が起こる前の時期から、卵の核外には活性をもったHDACsが大量に存在し、これら核外のHDACsや補助因子が核膜消失後にクロマチンに作用することで脱アセチル化が引き起こされることも明らかにした。しかし近年マウス卵において、GV期の核外の遊離ヒストンはクロマチンのヒストンと交換反応を起こしていることが報告された。ではなぜ、哺乳類卵のGV期では、クロマチンのヒストンが核外の遊離ヒストンと交換しているにもかかわらず、この時期のクロマチン全体のアセチル化レベルは減少せずに維持されているのだろうか。そこで20年度では、卵減数分裂過程におけるクロマチン全体のアセチル化状態と、ヒストン交換反応との関連性について解析を行った。その結果、GV期のヒストン交換はクロマチン全体のごく一部でしか起こらないため、遊離ヒストンが例え脱アセチル化していても、アセチル化レベルの減少は検出されず、見かけ上は高アセチル化か維持されていることを明らかにした。以上より、ヒストン交換は、哺乳類卵成熟過程のアセチル化レベルの変化には影響を与えない、全くの独立した機構であることが、初めて明らかになった。つまり、哺乳類卵における減数分裂特異的な脱アセチル化は、HDACsの細胞内局在とその酵素活性にのみ依存して起こることが示されたこととなる。意義と重要性哺乳類の生殖細胞では、遺伝子発現を制御するエピジェネティクス修飾の変化と、それに伴う全能性の再獲得が起こるが、詳細な制御機構はこれまで全くわかっていなかった。本研究の成果は、減数分裂期のクロマチン制御や全能性の再獲得と、ヒストンアセチル化修飾の関連性を明らかする上で大変重要な知見となる。研究の具体的内容減数分裂特異的な脱アセチル化(global histone deacetylation)に必要な、卵特異的因子およびヒストン脱アセチル化酵素(HDACs)の特定を19年度の目的とした。HDACsには10種類以上のアイソフォームが存在しているが、アミノ酸配列の相同性から、クラスIIIIのファミリーに分類される。まず、global histonedeacetylationとクラスI HDACsとの関連性を調べるため、クラスI HDACsの特異的阻害剤を用いて実験を行った。その結果、global histone deacetylationが起こる前の時期から、活性をもった多量のクラスI HDACsが卵の核内に存在していることが明らかになった。また、卵の核外にはクラスIIIIIのHDACsが主に存在し、クラスI HDACsはほとんど存在しないことが示唆された。興味深いことに、核内に多量に存在するクラスI HDACs活性を阻害してもglobal histonedeacetylationが起こることが示された。そこで次に体細胞核を除核卵に移植したところ、卵核内の因子がなくとも、体細胞核にglobal histone deacetylationが誘起されることが明らかになった。これよりGlobal histone deacetylationにクラスI HDACsを含めた卵核内の因子は必要なく、脱アセチル化を引き起こす因子はすべて卵の核外に備わっていることが示唆された。意義と重要性哺乳類の生殖細胞では、遺伝子発現を制御する(ヒストン修飾を含めた)エピジェネティクス修飾の変化と、それに伴う全能性の再獲得(reprogramming)が起こるが、詳細な制御機構はわかっていない。本研究の成果は、減数分裂期のクロマチン制御や全能性の再獲得と、ヒストンアセチル化修飾の関連性を明らかする上で重要な知見となる。
超偏極キセノンガスによる肺機能診断法の開発

本研究は、原子核の偏極率を数万倍に高めた超偏極キセノンガスを用いた肺機能診断法の確立を目的とした研究であり、肺の詳細な構造画像を得るとともに、肺組織や血液中に溶解した状態のキセノンガス画像を取得することで、肺におけるガス交換機能を画像化し、臨床診断に利用できる手法を開発することを目指した。まず、気体として存在する超偏極キセノンガスの信号を利用した肺画像の取得法を確立することを目指し、次に、ヒト肺用コイルを用いて、超偏極キセノンガスの信号を取得し、その画像化を試みた。その結果、ヒト用MRI装置において、超偏極キセノンガスの核磁気共鳴信号は取得できたものの、その画像化は難しく原因を検討する必要があった。原因のひとつとして、生成偏極率が十分でないことがあげられたが、それ以外に、超偏極キセノンガスはガス体であることから拡散定数が大きく、画像化に不可欠な勾配磁場印加により、その信号強度が大きく減衰することが予想された。理論式に基づき、勾配磁場勾配と信号減衰量の関係を調べたところ、ガスの拡散定数に応じた信号減衰が大きく、検証実験においても、大きな拡散定数を反映して非常に横緩和時間は短いことが理解された。この問題を解決するためには、偏極率を向上させ信号強度をより大きくする手法があるが、現有装置においてこれ以上の偏極率の向上は難しいため、画像取得方法を改善することで、この問題を解決することを目指した。周波数変調した高周波を用いてTEが短く、勾配磁場の影響が少ないシーケンスプログラムを動物用MRIにおいて検討したところ、高いS/Nが期待される結果であった。倫理委員会から、ヒトボランティアにおいて肺計測をおこなうことも承認されており、ヒト用MRIにおいて肺機能画像を取得する基盤が整備されたといえる。本研究の目的は、原子核の偏極率を数万倍に高めた超偏極キセノンガスを用いて肺機能診断法の確立を目指すものである。超偏極キセノンガスの画像化により、肺の詳細な構造画像を得るとともに、肺組織や血液中に溶解した状態のキセノンガス画像を取得することで、肺におけるガス交換機能の画像化を目指している。今年度は気体として存在する超偏極キセノンガスの信号を利用した肺画像の取得法を確立することを目指して研究を進めてきた。超偏極キセノンガスから得られる核磁気共鳴信号は水分子から得られる信号とは異なり、減衰する一方である。またガス体であることから拡散定数が大きく、画像化に不可欠な勾配磁場印加により、その信号強度が大きく減衰することが予想された。勾配磁場勾配と信号減衰量の関係を調べたところ、ガスの拡散定数に応じた信号減衰が認められた。グラジェントエコー法では非常に短いTEが必要であり、ハードウェア的には厳しい条件であることが理解されたことになる。そのため、勾配磁場勾配の影響がより少ないより適切な肺画像取得法を確立していく必要が改めて認識された。新しい撮像方法として周波数変調した高周波を用いてTEが短く、勾配磁場の影響が少ないシーケンスプログラムが水分子を用いたMRIで報告されている。この手法を動物用MRI装置で適用できるようプログラムの開発をおこなっており、信号測定の目処がついた段階である。倫理委員会への申請も進めており、平成21年中に、ヒトボランティアでの肺計測をおこないたいと考えている。本研究は、原子核の偏極率を数万倍に高めた超偏極キセノンガスを用いた肺機能診断法の確立を目的としている。肺の詳細な構造画像を得るとともに、肺組織や血液中に溶解した状態のキセノンガス画像を取得することで、肺におけるガス交換機能を画像化し、臨床診断に利用できる手法を開発することを目指して研究を進めてきた。

今年度はまず、ヒト肺用コイルを用いて、超偏極キセノンガスの信号を取得し、その画像化を試みた。その結果、ヒト用MRI装置において、超偏極キセノンガスの核磁気共鳴信号は取得できたものの、その画像化は難しく原因を検討する必要があった。原因のひとつとして、超偏極キセノンガスはガス体であることから拡散定数が大きく、画像化に不可欠な勾配磁場印加により、その信号強度が大きく減衰することが予想された。理論式に基づき、勾配磁場勾配と信号減衰量の関係を調べたところ、ガスの拡散定数に応じた信号減衰が大きいことが理解された。検証実験においても、大きな拡散定数を反映して非常に横緩和時間は短いことが理解された。この問題を解決するためには、偏極率を向上させ信号強度をより大きくする手法があるが、現有装置においてこれ以上の偏極率の向上は難しいため、画像取得方法を改善することで、この問題を解決することを目指した。周波数変調した高周波を用いてTEが短く、勾配磁場の影響が少ないシーケンスプログラムを動物用MRIにおいて検討したところ、高いS/Nが期待される結果であった。倫理委員会から、ヒトボランティアにおいて肺計測をおこなうことも承認されており、ヒト用MRIにおいて肺機能画像を取得する基盤が整備されたといえる。
低エネルギーでのK^^-N相互作用の研究

我々は、水素原子中の電子をストレンジクォークを含むK^-中間子に置き換えることによって、核子とK中間子との間に働く強い相互作用の研究を行ってきた。K^-が水素中に静止するとK中間子水素原子(K^-p原子)を生成する。この際K^-p原子から放出されるX線、特に基底状態へ遷移する際のエネルギーは、強い相互作用(KN相互作用)によって電磁相互作用の値から大きくずれる(シフト)。またK^-中間子は核子に吸収されるため有限の自然幅(幅)に寄与する。このため、このX線の精密測定は低エネルギー極限でのKN相互作用を知る上で最も基礎的な情報を提供する。本計画は、文部省高エネルギー物理学研究所(KEK)におけるK^-p原子の脱励起X線精密測定の成功をさらに発展させ、詳細なK^-P原子K^-d原子X線観測により、アイソスピン依存性を含めて決定する事を目的としてDAΦNE-DEAR実験を開始した。しかしながら、研究の道のりは必ずしも平坦とは言えなかった。最大の問題は、当初見込みより遙かに加速器の稼働が遅れてしまった事に尽きる。また、稼働後も予想を100倍以上うわまわるバックグラウンドに悩まされ続けた。このことは逆に赤石等理論との共同研究を大きく前進させる事となった。東大・早野グループとの共同研究であるπ中間子束縛核研究から中間子が原子核中で安定に存在し得る事が明らかになると共に、我々のKEKでの実験から、K中間子の陽子との相互作用が明らかになったことに伴い、K中間子が原子核中で非常に深く束縛され安定な状態を形成するとの理論的予言がなされた。実際にK中間子束縛核が存在することを示せれば、本研究計画の目的を、より直接的に達成させる事が可能となる。これに伴い、DAΦNEにおける研究計画と平行して、手法を多少シフトさせる事により、同時に実験的にこの状態を探索するための研究がKEKにおいて開始する事が可能となった。加速器実験用の高分解能CCDセンサとその読みだしセンサを用いた、K中間子原子X線の検出装置の開発を行った。我々はこのCCD検出装置を、スイス・ヌシャテル大学が最近開発した読み出し回路と共に、加速器中の実験用真空箱の中に設置した。実験を行うイタリア国INFN研究所のΦ-Factory加速器施設は、平成11年度末に開発段階がほぼ終了し、現在加速機構の最適化を行っている最中であるため、本実験に必要なビーム強度を得る事は出来ないが、窒素標的を用いたテスト実験を行い装置全体の試験及び、バックグラウンドに関するデータを得た。また平行して、データ収集及び解析ソフトの開発を行い、評価用CCDで得られたデータを解析して、CCDセンサの分解能やバックグラウンドに関する評価を行った。KN相互作用は、互いに矛盾する実験データにより、その性質が理解されていなかった。我々は、高エネルギー加速器研究機構(KEK)でのK中間子水素原子の精密分光によって、この相互作用を不定性無く決定した。表記の研究は、この研究をさらに押し進めようとする物である。この研究のために、1)新たなデータに基づいた、新しい物理学領域の探査2)アイソスピン依存性決定のための高精度化を同時に研究した。2)の為には、非常に多量のK中間子を、極めて密度の低い水素・重水素標的に効率よく静止して実験を行う必要がある。

この為、φ-factoryから得られる、単色・低運動量のKを用いたCCDによるX線分光のための実験をINFN研究所(DAΦNE)に申請し、DEAR実験として認められた。本研究によりすでに、実験準備は完了した。しかし、残念ながら加速器のルミノシティが上がらず、実効的な実験に至っていない。一方、2)の理論との共同研究によって、Kが原子核中で安定な状態を形成し、^4Heを静止標的とした、(stopped K^-,n)反応で極めて効率的にこの状態を生成可能であることを示すことが出来た。これは、KN相互作用が極めて強い引力であるせいで、核密度を異常に高め同時に核半径を収縮するので、Kの質量以上に深い(500MeV)ポテンシャルを形成する。このため、主崩壊チャンネルであるΣπより深い(108MeV)アイソスピン0の束縛状態を形成する。この為、1核子反応では崩壊することが出来ず、原子核の基底状態から見ると400MeV近い励起状態であるにも関わらず、幅が20MeVと異常に狭いことが予想された。K^^-N相互作用は、互いに矛盾する実験データにより、その性質が理解されていなかった。我々は、高エネルギー加速器研究機構(KEK)でのK中間子水素原子の精密分光によって、この相互作用を不定性無く決定した。表記の研究は、この研究をさらに押し進めようとする物である。この研究のために、1)新たなデータに基づいた、新しい物理学領域の探査2)アイソスピン依存性決定のための高精度化を同時に研究した。2)の為には、非常に多量のK中間子を、極めて密度の低い水素・重水素標的に効率よく静止して実験を行う必要がある。この為、Φ-factoryから得られる、単色・低運動量のKを用いたCCDによるX線分光のための実験をINFN研究所(DAΦNE)に申請し、DEAR実験として認められた。しかし、残念ながら加速器のバックグラウンドが非常に大きく、実効的な実験に至っていない。この原因について、名大・丹羽教授の協力を得て、エマルジョンにより詳細な研究を行った。この結果、電子ビームのクーロン力による散逸が主原因であることが分かった。このため、現在加速器内のシールド(scraper)を増強し、実効的な実験にすべく努力が行われている。これにより実験が所期の目的を達成するかどうかの試験が2002年4月に行われる実験で明確になる。一方、2)の理論との共同研究によって、Kが原子核中で安定な状態を形成し、^4Heを静止標的とした、(stopped K, n)反応で極めて効率的にこの状態を生成可能であることを示すことが出来た。この研究によって示唆される状態を特定するための実験がKEKで認められ、2002年9月に実験が開始される。
脳内投与された神経栄養因子が脳機能、脳代謝に及ぼす効果の解明

NGF脳室内投与後約30分より34時間、水平方向の運動量の増加が認められた。この運動量の変化は24時間以降は消失した。ニコチン性受容体アンタゴニストmecamylamineの皮下注射によりNGFによる水平方向の運動量増加は抑制されたが、ムスカリン性受容体アンタゴニストscopolamine皮下注射後も残存した。NGFの脳室内投与直後より運動量増加を認めたことから、NGFがコリン作動性神経細胞から急速なアセチルコリンの放出を起こすことが予想される。さらに、放出されたアセチルコリンはニコチン性受容体を介して運動量を変化させたと考えられる。GDNF線条体投与群においては、注入後1日目、有意の運動量増加がすでに認められた。この運動量の増加は、線条体投与後3日目に最も著しく、コントロール群の約2倍程度であった。712日目に、この運動量増加は消失した。一方、脳室内投与群においては、投与後112日の間に、運動量の有意の変化はみられなかった。抗GDNF抗体を用いた免疫組織学的検索では、線条体に投与されたGDNFは、24時間以内に速やかに線条体全体に広がることが確認された。GDNFの逆行性輸送によると考えられる同側黒質のGDNF陽性細胞は、線条体投与後6時間の時点で、最も多く認められた。一方、脳室内に投与されたGDNFもまた、24時間以内に速やかに脳内に広がることが確認された。しかし、同側黒質のGDNF陽性細胞は、極めて少数認められたのみであった。線条体に投与されたGDNFは、数時間のうちに同側黒質に逆行性輸送され、黒質線条体系に対し効果を及ぼし、短時間のうちに運動量を増加させたと考えられる。Sprague-Dawley系ラット(200220g)の右側脳室内あるいは右線状体に、recombinant human GDNF 10μg(in2.5μl 10mM PBS)を1回注入法にて投与し、1、3、7、12日後に運動量の変化を定量的に測定した。また、注入されたGDNFの分布の経時的変化を、GDNFに対する抗体を用いて、免疫組織学的に検討した。線条体投与群においては、注入後1日目、有意の運動量増加がすでに認められた。線条体投与後712日目に、この運動量増加は消失した。これらの効果は約1週間持続し、線条体投与はパーキンソン病患者に対するGDNFの有効な投与方法になりうると考えられた。一方、脳室内投与では、効果は少ないと考えられた。

線条体に投与されたGDNFは、数時間のうちに同側黒質に逆行性輸送され、黒質線条体系に対し効果を及ぼし、短時間のうちに運動量を増加させたと考えられる。
原核生物から真核生物への中間に位置する微細藻類の検索

生物進化の理論のなかで,原核生物から真核生物への移行過程はいまだに大きな謎に包まれており,細胞内共生進化説と内生的直進進化説とが対立して議論を重ねてきた。筆者らは従来最下等真核藻類と考えられるイデユコゴメおよびその類縁種を用いてその葉緑体DNAの特徴を比較し,単細胞藻類の進化と系統とを追求してきた。本年度はその延長線上において未調査であった東北地方の酸性温泉数ケ所から新たな研究材料を採集し,また米国イェロ-スト-ン国立公園で採集した数標品を入手した。これらの中には数種の新株を含んでおり,今回購入したマイクロマニピュレ-タ-その他の手法を用いてクロ-ン培養を試みた。その結果,従来既に知られていたガルディエリア,イデユコゴメよりもさらに小形のシアニディオシゾンの新種を発見し,この度シアニディオシゾンYRー89と命名して発表した。本種はイタリアで以前報告されたシアニディオシゾン・メロラエと異った細胞構造を有しており,メロラエが棍棒状であるのに対して,くびれのあるヒヨウタン形をしており,別種と考えられる。DAPI染色での蛍光顕微鏡観察によれば,葉緑体核様体は中心部にあり,イデユコゴメの核様体によく似ている。メロラエは二分裂により増殖するが,YRー89型の分裂様式もこれと同様のものと考えられる。YRー89型の電子顕微鏡像では細胞膜系がよく固定され,葉緑体の一重チラコイド構造がはっきり観察でき,この構造はイデユコゴメの葉緑体とよく類似している。細胞の外形は不定形で,細胞膜は見られるが薄く不安定で,細胞壁は認められない。これらの諸結果から考えて,シアニジオシゾン,特にYRー89型細胞が共生宿主としてラン色細菌のような原核生物の共生の結果,進化した可能性について若干の仮説的検討を行ってみた。筆者等は最下等真核藻類と考えられるイデュコゴメおよびその類縁種を用いて,その葉緑体DNAの特微を比較し,単細胞藻類の進化と系統とを追求してきた。本年度はその延長線上において未調査であった東北地方の酸性温泉数カ所から新たな研究材料を探集した。これらの中には目下同定中の数種の新株を含んでおり,その精査の結果が待たれる。今回購入したマイクロマニピュレ-タ-はこれらの新種のクロ-ン培養の手法として活用されている。チアニジオスキゾンはイデュコゴメよりさらに小さく1.52μm程度細胞で顕微解剖技術としてほぼ限界に近く,テレビ技術などを併用して解決しつつある。新同定種の微細構造は,透過型および走査形電顕によって観察され,その成果については近く発表する予定である。細胞核DNA,葉緑体DNAの定量分析,フェレドキシン,ポリアミン,脂肪酸組成などの化学分析については既にその一部を発表している。ポリアミン成分については,ガスクロマトグラフィ-による分析の結果,イデュコゴメRK型はプトレッシン(C4:アミノ酸に結合する炭素数),スペルミジン(C3,C4),スペルミン(C3C4C3)を含み紅藻チノリモによく類似していた。