hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
膵α細胞特異的オートファジー不全マウスの作製とその機能解析

タンパク質分解経路の1つであるオートファジーは、免疫応答、発癌抑制といった病態において重要な役割を果たしている。これまで我々は、膵β細胞の恒常性維持にオートファジー機構が重要な役割を担うことを明らかにしてきた。一方、もう1つの膵内分泌細胞であるα細胞からのグルカゴン分泌異常が糖尿病の病態に関与することが報告されているものの、α細胞におけるオートファジーがこの病態にどのような役割を果たしているのか未解明である。そこで本研究では、autophagy statusを可視化するためのレポーターマウス“GFP-LC3マウス“の膵島を顕微鏡下で観察することによりα細胞のautophagy statusを観察した結果、絶食によりα細胞内にGFP punctaが集積することを見出した。次に、オートファジー機能維持に不可欠な遺伝子Atg7をα細胞特異的に欠失させた遺伝子改変マウス(αAtg7KOマウス)を作製した。オートファジーの選択的基質の1つであるp62に対する免疫組織染色では、α細胞特異的にp62陽性の凝集塊を認め、我々の目的通りα細胞特異的にオートファジー不全が誘導されていることが確認された。αAtg7KOマウスの膵島の一部ではα細胞の多層化を伴う過形成を認め、膵島の形態異常を認めた。Ki67陽性細胞数はαAtg7KOマウスにおいて有意に低下しており、またα細胞死の抑制を認めないことから、膵島の過形成はα細胞の自己複製の亢進や細胞死の抑制によるものではなく、α細胞新生の亢進が関与している可能性が示唆された。一方、随時血糖、グルカゴン分泌、およbk体重の推移はαAtg7KOマウスと対象マウスとの間に有意な変化を認めなかった。以上の結果はα細胞におけるオートファジーの恒常性維持がα細胞容量の恒常性および膵島の形態形成に何らかの役割を果たしていることを示唆している。当初の計画通り、αAtg7KOマウスの表現型を解析し、論文として投稿した。現在reviewersのコメントに応えるべく、追加実験を行っているところである。本研究では4週齢のマウスにタモキシフェンを投与し、オートファジー不全を誘導した後、主に8週齢から20週齢までの間に表現型を解析した。今後、より長期のオートファジー不全が膵α細胞の恒常性にどのような影響を及ぼすのか明らかにするため、6ヶ月齢以降のαAtg7KOマウスの表現型を解析する。これまで我々は、膵β細胞の恒常性維持にオートファジーが重要な役割を担うことを明らかにしてきた。そこで本研究では、autophagy statusを可視化するためのレポーターマウス“GFP-LC3マウス“の単離膵島を観察することによりα細胞のautophagy statusを観察した結果、絶食によりα細胞内にGFP punctaが集積することを見出した。次に、オートファジー機能維持に不可欠な蛋白質であるAtg7をα細胞特異的に欠失させた遺伝子改変マウス(Gcg-CreER; Atg7[flox/flox] = αAtg7KOマウス)を作製した。オートファジー選択的基質の1つであるp62に対する免疫組織染色を行った結果、α細胞特異的にp62陽性の凝集塊を認め、我々の目的通りα細胞特異的にオートファジー不全が誘導されていることが確認された。αAtg7KOマウスの膵島の一部ではα細胞の多層化を伴う過形成を認め、また膵島の形態異常を認めた。一方、随時血糖や体重の推移はαAtg7KOマウスと対象マウスとの間に有意な変化を認めなかった。αAtg7KOマウスおよび対象同胞マウスを繁殖させ、十分量の個体数を確保することに成功した。組織学的検討において膵α細胞特異的にp62凝集塊を認め、計画通りにオートファジー不全が誘導されていることを確認した。体重、血糖値、血漿中グルカゴン濃度といった糖代謝プロファイルに関してはαAtg7KOマウスと対象同胞マウスとの間に明らかな差異は認められなかったが、αAtg7KOマウス膵島の一部ではα細胞の多層化、α細胞の過形成といった想定外の組織学的変化を認めた。

次に、オートファジー機能維持に不可欠な遺伝子Atg7をα細胞特異的に欠失させた遺伝子改変マウス(αAtg7KOマウス)を作製した。オートファジーの選択的基質の1つであるp62に対する免疫組織染色では、α細胞特異的にp62陽性の凝集塊を認め、我々の目的通りα細胞特異的にオートファジー不全が誘導されていることが確認された。αAtg7KOマウスの膵島の一部ではα細胞の多層化を伴う過形成を認め、膵島の形態異常を認めた。Ki67陽性細胞数はαAtg7KOマウスにおいて有意に低下しており、またα細胞死の抑制を認めないことから、膵島の過形成はα細胞の自己複製の亢進や細胞死の抑制によるものではなく、α細胞新生の亢進が関与している可能性が示唆された。一方、随時血糖、グルカゴン分泌、およbk体重の推移はαAtg7KOマウスと対象マウスとの間に有意な変化を認めなかった。以上の結果はα細胞におけるオートファジーの恒常性維持がα細胞容量の恒常性および膵島の形態形成に何らかの役割を果たしていることを示唆している。当初の計画通り、αAtg7KOマウスの表現型を解析し、論文として投稿した。現在reviewersのコメントに応えるべく、追加実験を行っているところである。オートファジー不全状態にあるα細胞の特徴をより詳細に捉えるため、αAtg7KOマウスの膵島を電子顕微鏡を用いて観察する。今までは12週齢までのαAtg7KOマウスを中心に解析を行ってきたが、今後はより高齢のαAtg7KOマウスの表現型を解析することにより、遷延化したオートファジー不全がα細胞の恒常性に如何なる影響を及ぼすのか明らかにする。本研究では4週齢のマウスにタモキシフェンを投与し、オートファジー不全を誘導した後、主に8週齢から20週齢までの間に表現型を解析した。今後、より長期のオートファジー不全が膵α細胞の恒常性にどのような影響を及ぼすのか明らかにするため、6ヶ月齢以降のαAtg7KOマウスの表現型を解析する。
酸化ストレスにより活性化されるポリA付加酵素の構造機能解析

本研究の目的は、ヒトの非古典的ヌクレオチド転移酵素Star-PAPによる特異的なヌクレオチド転移反応の分子メカニズムを明らかにすることである。Star-PAPは特定の標的mRNAに対するポリAポリメラーゼとして働くことが報告されている一方で、U6 snRNAの3'末端に数個のウリジンを付加する活性を持つことも示されている。しかしその立体構造は明らかになっておらず、分子基盤の解明が待たれていた。申請者らは前年度までにStar-PAPの単体および基質ヌクレオチドとの複合体の構造解析を行い、U6 snRNAへのウリジン付加機構を明らかにしてきた(Yamashita et. al., Nat. Commun, 2017)。申請者は研究期間全体を通して、Star-PAPとTUT4の構造解析の2報を筆頭著者として発表した。これらの成果により、ヒトの非古典的なヌクレオチド転移酵素による高次生命現象の制御メカニズムの理解を大きく進展させることができた。本研究の目的は、ヒトの非古典的ポリAポリメラーゼのひとつであるStar-PAPについて、特異的なヌクレオチド付加反応の分子メカニズムを明らかにすることである。Star-PAPは、細胞の酸化ストレスに応じて活性化され、特定の標的mRNAの3'末端にポリA鎖を付加するポリAポリメラーゼとして働くことが報告されている。一方で、スプライシングの中心因子であるU6 snRNAの3'末端に数個のウリジンを付加する活性を持つことも示されている。しかしその立体構造は明らかになっておらず、分子基盤の解明が待たれている。本年度はまず、昨年度までに得られていたX線回折データをもとにして、Star-PAPの単体および基質ヌクレオチド(UTPおよびATP)との複合体の構造精密化を完了させた。ヌクレオチドとの複合体立体構造はUTPに対する特異的認識を示唆するものであったため、特にU6 snRNAの3'末端へのU付加反応に着目することとした。立体構造に基づいてStar-PAPの野生型および様々な領域欠損変異体を組み換えタンパク質として調製し、in vitroでのヌクレオチド付加反応やRNA footprinting実験、ゲルシフト実験などを行った。これらの構造・機能解析から、1.いままで機能的なドメインとは考えられていなかったC末端側の領域がRNA結合ドメインとして働くこと、2.Star-PAPは、このC末端側領域とN末端側のRNA結合ドメインを協働的に用いることでU6 snRNAの広い範囲を認識して結合し、高い効率で3'末端にウリジンを付加していること、などを明らかにした。上記の結果を投稿論文にまとめ、現在改定作業中である。ヒトStar-PAPの単体、およびATPとUTPとの複合体の構造決定に成功し、投稿論文として改訂作業中であるため。本年度においては基質の一つであるU6 snRNAに対する特異的認識のメカニズムについて、組み替えタンパク質を用いたin vitroの生化学的アッセイを昨年度に引き続いて進めた。その結果、1.いままで機能的なドメインとは考えられていなかったC末端側の領域がRNA結合ドメインとして働くこと、2.Star-PAPは、このC末端側領域とN末端側のRNA結合ドメインを協働的に用いることでU6 snRNAの広い範囲を認識して結合し、高い効率で3'末端にウリジンを付加していること、3.C末端領域は基質であるU6 snRNAとの結合を高めることで、一度に付加するヌクレオチドの数を増やす効果があること、などを明確に示すことができた。上記の結果は投稿論文としてまとめ、Nature Communications誌に発表した。ヒトStar-PAPの単体、およびATPとUTPとの複合体の構造決定の成果をNature Communications誌に発表することができたため。今後は、これまでに得られた知見を発展させ、Star-PAPが酸化ストレスに応答して標的mRNAの3'末端にポリA鎖を付加するメカニズムの解明を目指す。

今後は、Star-PAPがポリA鎖付加の基質とするmRNAや、相互作用による活性化が報告されている各種因子との複合体の結晶構造解析に取り組む。これまでに得られた知見を発展させ、Star-PAPが酸化ストレスに応答して標的mRNAの3'末端にポリA鎖を付加するメカニズムの解明を目指す。
RNA酵素(リポザイム)の分子進化に関する実証的研究

触媒機能をもつRNAの分子進化に必要な条件および要素を解明するとの目的で、テトラヒメナ由来のRNA酵素(リボザイム)内の未同定の物理的に独立した機能構造単位を探索した。その結果、2つの二次構造上大きく離れたステム-ループ構造(P2.1, P9,1)が、通常のワトソン-クリック塩基対により遠距離相互作用を行っていることを発見し、それらの存在を実験的に確認するとこれに成功した。また、これら二つのステム-ループ構造をもつユニットの一つは、別途合成することを欠くRNA酵素に対して分子間相互作用により活性化を行う機能をもつことを明らかにした。さらに、この活性化には、特殊なステム内の塩基対が大きな役割を果たすことを解明した。現在、これらを基に機能構造単位の増設実験を試みている。in vitroselectionとcolony assay法を組み合わせた機能構造単位構築のための実験システムを開発し,これを用いてテトラヒメナ由来のRNA酵素のひとつの機能構造単位の解析を行った。その結果、特定の位置でのプリン残基の存在が活性の発現に密接に結びついていることが明らかとなった。この研究結果は、RNA酵素の構築に関して、新規な知見でありかつ意義の高いものであるため、さらにこの方向の研究を続ける予定である。また、RNA酵素への点変異の導入による突然変異体作成の基礎となる実験を、error prone PCR法を用いておこない、その結果、特異な反応性を有する変異体を単離する事に成功した。現在、同様の変異体の系統的な作成とそれらの詳細について研究をすすめている。研究計画の要である、構造単位増設の原型となる最小のRNAを作成するため、活性が高くまたサイズが小さいRNA酵素を、さらにトリミングし、そのサイズを極限まで小さくすることをこころみた。その結果、この計画の原型となるRNAの作成には、困難が伴うことがあきらかになった。原因は、このような小さなRNA酵素は、その機能発現のために未知の複雑な分子内相互作用を必要としており、その一部でも欠失するとRNA酵素の活性を著しく低下させることにあるため、さらなるトリミングは難しいためであると考えている。しかし、この計画の要となるin vi tr o sel ecti onとcol ony assayをくみあわせた機能構造単位構築のための実験システムの試作には成功した。これはこの研究計画が、テクニカルには全く問題がなく、大筋では予定通り遂行できることが、実験的にあきらかになったことを意味する。このシステムの有効性をテストすることを目的に、テトラヒメナ由来のRNA酵素のひとつの機能構造単位の解析をおこない、塩基配列とそれにより決定される構造との関係について興味深い知見を得た。研究の実施にともない派生したこの研究は、当初の計画にはないものではある。しかし、その結果はRNA酵素の構築に関して、新規な知見でありかつ意義の高いものであるため、さらにこの研究を続ける予定である。したがって、計画遂行の基本路線に影響はないが、原型となるRNAの作成については再考を要するため、現時点では、その変更について模索中である。また、現在、平成8年度の計画に必要な、RNA酵素への点変異の導入による突然変異体作成の基礎となる実験をer r or po one PCR法を用いておこなっている。その結果、計画実施にあたり、この手法の導入も可能であるとの結論を得た。RNA酵素の原型を構成している基本骨格に機能構造単位の増設を行うという方法により、触媒機能をもつRNAの分子進化に必要な条件および要素を解明するとの当初の目的を果たすため、テトラヒメナ由来のRNA酵素(リボザイム)内の未同定の物理的に独立した機能構造単位の同定を試みた。その結果、2つの二次構造上大きく離れたステム-ループ構造が、通常のワトソン-クリック塩基対により遠距離相互作用を行っていることを発見し、それらの存在を実験的に確認することに成功した。また、これら二つのステム-ループ構造をもつユニットの一つは、別途合成するとこれを欠くRNA酵素に対して分子間相互作用により活性化を行う機能をもつことを明らかにした。

独自に開発したin vitro selectionとcolony assay法を組み合わせた機能構造単位構築のための実験システムを用い、テトラヒメナ由来のRNA酵素のひとつの機能構造単位の解析を行った。その結果、特定の位置でのプリン残基の存在が酵素活性の発現に密接に結びついていることが明らかとなった。この研究結果は、RNA酵素の構築に関して、新規な知見でありかつ意義の高いものであるため、さらにこの方向の研究を続ける予定である。また、RNA酵素への点変異の導入による突然変異体作成の基礎となる実験を、error prone PCR法を用いておこない、その結果、特異な反応性を有する変異体を単離する事に成功した。現在、同様の変異体の系統的な作成とそれらの詳細について研究をすすめている。
成魚の透明メダカを使ったゲノムワイド突然変異生成による遺伝性疾患モデルの開発

1)透明メダカを用いたENUミュータジェネシス平成16年度に行われた変異体スクリーニングでは、成魚期に表現型を示す優性突然変異体である可能性を持つF1世代が23個体単離された。このうち、15個体から次(F2)世代が得られた。今年度は、このF2世代を組織学的に解析した。一部の家系ではF3も同様に解析した。その結果、3家系において優性突然変異による表現型が確認された。EII-24-19の家系では、心臓肥大が見られ、これはメンデル遺伝した。EII-15-11およびEII-12-21の家系では、腎臓において、タンパク質滲出物、尿細管内の異所性細胞、ネフロン形成の延長をはじめとした種々の異常が観察された。さらに、F3世代の解析では2つの劣性突然変異を同定した。一つはEII-21-24の家系に見られたもので、体幹部の背腹軸形成が異常になり、腹側鏡像対称の体型を示す。背中には背鰭の代わりに尻鰭が存在する。この表現型は、既報のDa(double anal fin)突然変異体とよく似ている。もう一つの劣性変異は、成魚で「盲目」の表現型を示すEII-11-10の家系に見られた(27個体中6個体に表現型を確認した)。2)成魚の中腎発生孵化後1ヶ月から7ヶ月のメダカの腎臓を、パラフィン切片から3D再構築して、組織学的に解析した。これにより、メダカにおける糸球体形成は仔魚期から成魚期初期まで続くことが明らかとなった。ほとんどの糸球体は3ヶ月齢までに形成され、その後は糸球体数の有意な増加は見られない。また、メダカ成魚の片方の腎臓には約240の糸球体が存在し、腎臓全体に分布していることがわかった。糸球体数は性と体重(サイズ)に依存する。雄(237±52.69)では雌(183±41.02)よりも糸球体数が多い。糸球体は一旦形成されると、徐々にサイズが増していくようである。純系動物開発利用研究分野で二つの研究を行っている。一つは透明メダカを用いたENUゲノムワイド-変異体スクリーニングで、もう一つは変異体表現型の解析の基準とするための野生型メダカを用いた腎臓の発生および形態に関する研究である。変異体スクリーニングに関してはF1世代で、合計23の優勢変異体候補を見いだした。心臓に肥大または異常が見られるもの9、腎臓が肥大しているもの7、肝臓の色が白色を呈するもの6、眼球が突出しているもの1、であった。これらの変異体を透明メダカ(ST11 13b/b)と交配したF2世代では、8変異体で不妊であった。他の15変異体から得られたF2について組織学的検索を行った。その中でEII-15-11-BH(雄)では心臓が肥大しており、腎臓および肝臓にはリンパ球や腫瘍状組織が見られた。EII-12-5-BH(雌)では心臓肥大症が見られた。EII-24-19-BHでは心臓が肥大していて、心房と心室が逆転していた。F2世代の他の家系についての解析はこれからである。腎臓(中腎)の発生および形態に関する研究では、17ヶ月令の腎臓の切片を作製し、それらを用いて腎臓組織の三次元イメージングよる再構築を行っている。この結果、メダカでは腎臓の発生は孵化後にも停止せず、稚魚期および成体になっても1ヶ月は続くこと、片方の腎臓あたり250個の糸球体が形成されること、糸球体は全生涯を通して肥大すること、が明らかになった。これらの結果からメダカの腎臓は孵化後にも高い再生能力を有していると考えられる。このことは腎臓の発生が誕生後には停止する哺乳類とは対照的である。新生された中腎の糸球体は腎臓の全長に渉って均一に分布しており、エイ(Elasmobranch Leucoraja erinacea)に見られるような腎臓新生のための特別な部域は見られなかった。

もう一つの劣性変異は、成魚で「盲目」の表現型を示すEII-11-10の家系に見られた(27個体中6個体に表現型を確認した)。2)成魚の中腎発生孵化後1ヶ月から7ヶ月のメダカの腎臓を、パラフィン切片から3D再構築して、組織学的に解析した。これにより、メダカにおける糸球体形成は仔魚期から成魚期初期まで続くことが明らかとなった。ほとんどの糸球体は3ヶ月齢までに形成され、その後は糸球体数の有意な増加は見られない。また、メダカ成魚の片方の腎臓には約240の糸球体が存在し、腎臓全体に分布していることがわかった。糸球体数は性と体重(サイズ)に依存する。雄(237±52.69)では雌(183±41.02)よりも糸球体数が多い。糸球体は一旦形成されると、徐々にサイズが増していくようである。
セイヨウミツバチの利用する植物花粉の分析による、ミツバチの行動特性調査

○研究目的:セイヨウミツバチが持ち帰る花粉を採取して、花粉より植物を同定して利用植物を明らかにし、ミツバチの行動特性を調べる事を目的とした。○研究方法:4群を2箇所で飼育し、一週間に一度(一日間)ミツバチの持ち帰る花粉の採取を行った。当初計画していた300検体の花粉分析は、最終的には550検体の分析を行ったが、ミツバチの利用する植物は多種類にわたり、花粉分析の花粉より全利用植物を明らかにすることはできず(電子顕微鏡ランニングコスト不足の為)、ミツバチ採取利用花粉より、周辺(植物)環境を推察する資料をまとめることはできなかった。○研究成果:セイヨウミツバチの採取花粉の分析により、興味深い行動特性がわかってきた。(1)採蜜行動と同じように花粉採取にも、限定訪花性が見られる。(2)限定訪花性は群の勢いが強い程顕著である。群の勢いが弱い群れは、限定訪花の傾向が明確でなく、採取する花粉種類は少なく、行動範囲が限定されるようである。これらの結果より、小規模でセイヨウミツバチをポリネーションとして利用する場合は、弱群を使用する方が効果的ではないかと推測される。外勤蜂が少ないような群では、限定訪花の性質が機能せず、巣周辺で開花している少ない植物でも利用する傾向があるためである。今後は、群の状態と(限定)訪花の関係を明らかにし、ポリネーション昆虫としてのミツバチの有効利用の方法を調べる。また、蜜源と比較して、花粉源植物については明らかになっていない事が多く、ミツバチが利用する花粉源植物について、引き続き調べていく予定である。
尿路結石形成にかかわる弗素化合物の役割に関する研究:ことにタイ国結石多発地区でのフィールド研究を通して

タイ国北部において骨病変を伴った尿路結石症が多発しており、その原因として弗素化合物を多量に混じた飲料水、食事を摂取していることによる尿路結石形成及び骨への沈着による骨粗鬆症が考えられた。そこで我々は、タイ国チェンマイ大学泌尿器科の協力を得て、タイ国北部における尿路結石患者を調査し、その結石形成における弗素の役割について検討した。その地区での尿路結石患者61名の調査を行なった。患者の平均年令52.2歳で男39名、女22名であった。その内、骨病変を伴っているもの10名(16.4%)で男8名、女2名であった。尿路結石患者61名の飲料水中の弗素含有量は0.36mg/lであり、尿中の弗素含有量は1.02mg/lであった。骨病変のある10名の飲料水中の弗素含有量は0.81mg/lであり、尿中の弗素含有量は1.84mg/lであった。尿路結石患者61名の内チェンマイ大学で摘出された尿路結石12個についてIR法にて分析した結果、CaOx結石2個、CaOx及びCaPの混合結石5個、MAP結石3個、CaOxとその他の混合結石2個であった。タイの尿路結石12個のうち2個についてまた同じような日本の結石2個についてEPMA、X線回折法、偏光顕微鏡により構成像について比較検討を行なった結果、結石中の弗素について明かに結石を作成する要因として結論することはできず、結石に含有する-微量物質として確認するみのであった。これまでの研究を通してタイ北部において尿路結石形成に及ぼすものとしては患者の食生活やその地区での衛生状態が、また骨障害を起こすものとしては弗素が影響しているように思えた。血清及び尿中の弗素の定量法の確立を行ったが、結石中の弗素の定量法については、現在検討中である。また、タイ国チェンマイ大学泌尿器科の協力を得て骨障害を伴った尿路結石患者のリスト及びフィルムを入手し、またそれらの患者の採血、採尿、結石の採取を行う機会を得たが、患者血清及び尿中の弗素濃度に異常を認めなかった。すなわちこれは、患者の生活環境が変化したためとも考えられ、今後さらにタイ国尿路結石多発地区での飲料水及び食品の収集が必要である。平成2年度本邦での尿路結石患者(タイ国での尿路結石患者と年齢、性などをほぼ一致させた患者)における血清、尿を採取し、弗素の定量を行う。(荒木)。タイ国北部での飲料水及び食品などによる弗素化合物の体内摂取状況を調査する(柳川、荒木)。又、タイ国及び本邦での弗素の腎クリアランスについても検討を行う(柳川)。平成3年度in vitroにおいてカルシウムイオン,リン酸イオンによるリン酸カルシウム結晶形成における弗素イオンの役割について検討し、これまでのデ-タ集計及び尿路結石(特にリン酸カルシウム結石)における弗素化合物の役割について総括を行い学会発表するとともに、論文発表も行う(柳川、荒木)。1.弗素イオンメ-タ-による血清及び尿中の弗素の定量法の確立を行った。

2.タイ国チェンマイ大学泌尿器科の協力を得て、骨障害を伴った尿路結石患者のリスト及びフィルムを入手し、それらの患者の尿、飲量水及び結石の採取を行なう機会を得、尿及び飲料水の弗素含有量の測定を行ったが特に異常を認めなかった。すなわちこれは患者の生活環境及び食生活が変化したためとも考えられた。3.タイの尿路結石中の元素分析(カルシウム,リン,マグネシウム,弗素)をEPMAにて行った結果,現在のところ、カルシウム,リン,弗系の3者間において相互の関係は弱いようである。日本の尿路結石についても検討を行ったが、同様の結果であった。以上のことより、尿路結石形成にかかわる弗素化合物の役割について尿路結石形成における弗素の役割は弱いように思われるが、今後、日本での尿路結石患者における尿中弗素排泄量など(タイでの尿路結石患者と年齢、性などをほぼ一致させる)を測定し、比較検討を行うこと、また、日本及びタイでの尿路結石におけるいろいろな種類(リン酸カルシウム,シュウ酸カルシウム,リン酸マグネシウムアンモニウム結石等)の結石の弗素と結石(結晶)形成との関係について検討し、平成3年度は、今までのデ-タの集計及び総括を行ない学会発表するとともに、論文発表も行なう予定である。タイ国北部において骨病変を伴った尿路結石症が多発しており、その原因として弗素化合物を多量に混じた飲料水、食事を摂取していることによる尿路結石形成及び骨への沈着による骨粗鬆症が考えられた。そこで我々は、タイ国チェンマイ大学泌尿器科の協力を得て、タイ国北術における尿路結石患者を調査し、その結石形成における弗素の役割について報告する。1、弗素測定法(1)尿中及び飲料水中の弗素の測定尿及び飲料水にTISAB(全イオン強度調整用緩衝液)を混じ、弗素イオン電極を用い測定した。(回収率95%)(2)結石内弗素含有量の測定結石を乳鉢にて粉末にし、炭酸ナトリウムを加え、白金るつぼ内で約800度にて融解させ、TISABを加え、弗素イオン電極にて測定した。一部の結石においてはEPMA(Electron probe micro analyzer)にて結石中の元素分析分布(Ca,P,Mg,F)を測定した。2、タイ国北部におけるフィ-ルド研究の結果タイ国北部における骨障害をともなった尿路結石患者のリスト及びフィルムを入手し、それらの患者の尿、飲料水及び結石の採取を行ない検討を行なった結果、一部の患者において飲料水及び尿中弗素含有量が異常に高値を示し、骨病変及び賢結石と弗素との関連性が疑われた。今回飲料水及び尿中弗素含有量が異常高値を示さなかった患者においては、以前は北部の田舎に住んでいたが現在はチェンマイ市内に住んでいる等の患者の生活環境や食生活が変化したことも一つの原因であろうと予想された。結石中の弗素含有量に関しては、タイ北部の結石患者と日本の結石患者の結石とを比較して特に差は認めなかった。
宋代以降前近代中国の地方組織の変遷

明の洪武14年制定の里甲制とよばれる地方組織は、『大明会典』などのような中央政府制作の書籍による限り、きわめて整然としたものであった、と受けとれる。しかし、県以下の地方単位を詳細に点検することによって、それらが分割・帰併されていることを知り得る。その例を、福建泉州府徳化県についての概要を示せば、次の如くである。宋代において、徳化県は5郷によって編成され、総じて10里9団の19組織を基礎としていた。里甲制編成時には、1隅8里10団1都の計20組織とされ、31年後の永楽10年時には、1隅4里8団の計13組織に、さらに50年後の天順6年時には、1隅2里6団の計9組織に整理され、清の康煕18年時には、1隅7里の計8組織とされ、8組織が39社を分管した。その内部に目を向ければ、宋代に3里で構成されていた帰徳郷は、洪武14年には、うち2里が坊隅に合わされ、他の1里は隣接の永寧郷に、永春州安仁里とともに併合されて消滅した。このような組織数の減少は、人口の減少に応ずるものと思われるが、その詳細な相関については、まだ検討し得ていない。他方、江蘇応天府句容県のように、年代を追って所属単位組織が増大する傾向を示す地域もある。句容県では、元代に16郷29都61里81村であったが、明時には16郷29都192里427村に増大し、清時には191里433村となって、主に基底の部分での増加を示している。この研究は、以上のような県以下の単位組織の増減をあとづけることを目的とするが、それを一覧表化することによって、人口の移動などの社会の動態の観察に資する部分が大であると考えられる。但し、上記の一覧表化の試みについて、きわめて大きな困難を感じている。制度的整理され、これまでに、その概略についても考究されている明代の里甲の組織を基礎において、作業をはじめた。里甲制下の華北においては、里は社、もしくは図と表現されることが多かったが、県がいくつかの郷によって、郷がいくつかの社によって構成され、社は単数または複数の村によって成立することを常とした。社が単村の場合には、里の名称には社名がとられ、連村の場合には数序詞で呼ばれていたようである。一方、里は一定の戸数によって編成されることを原則としたから、ときには一村が複数の里に分割されることもあった。里の構成村名をたどることによって、このことは明らかであるが、自然村落の分割によって勧農や自衛という古くからの村落の共同性や自治性の失われることを避けるために、村以下の庄・屯などの小集落を単位として、里甲の編成はすすめられてたようである。宋代の都保制や元代の社制は、当然明代の地方組織にも影を落とした。華北の社はそれであったが、華中・華南の都・保・隅などもそれである。そして、それらは地域によって咨意に用いられた。ただ、これらは字を異にするので弁別にとまどうこともないが、唐以前の里制の呼称が残存している場合には、里甲制下の呼称との区別に、特段の留意をしなければならない。同様のことは、清代になるといっそう複雑になる。こうして、例えば華南の福建恵安県についていえば、明代には城内の3坊のほか、城外の34の都は、4郷にまとめられた18の里によって構成されていたこと、各都には979村が分属していたこと、28728の総人口を有していたことなどを、地方組織のそれぞれの名称とともに知り得た。次年度においては、調査範囲をできるだけ全中国に拡げ、かつ一覧表化する工夫を試みたいと考えている。

句容県では、元代に16郷29都61里81村であったが、明時には16郷29都192里427村に増大し、清時には191里433村となって、主に基底の部分での増加を示している。この研究は、以上のような県以下の単位組織の増減をあとづけることを目的とするが、それを一覧表化することによって、人口の移動などの社会の動態の観察に資する部分が大であると考えられる。但し、上記の一覧表化の試みについて、きわめて大きな困難を感じている。
脳変性症におけるミトコンドリア形成制御に関する分子生物学的研究

細胞死はネクローシス(壊死)とアポトーシス(自滅)に分類できる。脳変性疾患における細胞死に関しても、最近パーキンソン病様症状を引き起こすMPTPやアルツハイマー病の原因と注目されているbeta-アミロイドは培養神経細胞のアポトーシスを誘導することが判明しており、脳変性症の原因究明にもアポトーシスの機序の解明が重要と思われる。bcl-2はアポトーシスを抑制する癌遺伝子であり、少なくとも一部はミトコンドリアに存在しているとされている。そこで、ラット胸腺cDNAライブラリーより類似遺伝子を3種類クローン化した。この3種類のcDNAはbcl-2と共通アミノ酸配列を持ち、塩基配列より判断してスプライスの違いによって形成される。私たちはbcl-2 relted factor遺伝子の意でbrf-alpha、brf-beta、brf-gammaと名付けたが、対応するヒト遺伝子が別のグループからbcl-xという命名で発表されたので、bcl-xalpha、bcl-xbeta、bcl-xgammaと改名した。bcl-xbetaは私たちのグループのみがクローン化している。bcl-2もスプライスの違いによって2種類のmRNAが形成されることが知られているが、スプライスの位置はbcl-2と同一であった。bcl-xをIL-3依存性細胞にEF-1プロモーター下流に接続し、導入すると、IL-3の除去によるアポトーシスをbcl-xalphaは抑制、bcl-xbetaは逆に促進した。
新規硬組織モデルによる骨・歯の疾患に対する超音波治療法の開発

これまで超音波の骨に対する作用を解析した研究は、骨芽細胞の株細胞を用いたin vitroの研究が主流であり、骨芽細胞と破骨細胞の相互作用を解析する良いモデルがない。また歯の形成に対する作用においても、in vivoの系が主流であり、in vitroの良いモデル系が求められている。その機構を解析する硬組織モデルとして魚類のウロコとマウスの歯胚を用いて、低出力超音波パルスの影響を解析した。その結果、ウロコを用いて低出力超音波パルスの最適な条件を見出した。その条件では、歯胚の特に象牙質の形成に効果があり、ウロコを用いたGeneChip解析により超音波に対する破骨細胞のシグナル伝達経路を初めて明らかにすることができた。さらに新規化合物の骨に対する作用も解析して、骨疾患の治療に有望な化合物を見出した。【目的】魚類のウロコは、膜性骨に似た硬組織であり、骨芽細胞と破骨細胞、さらにI型コラーゲンやハイドロキシアパタイトを含む骨基質が備わっている。したがってウロコを用いると、株細胞で達成できなかった骨組織の相互作用を、生体内に近い状態で再現できる。そこで研究代表者の鈴木はウロコに注目し、ウロコを用いた培養・検定法を確立した。その方法を用いて、超音波の骨組織に対する影響を解析する。次にウロコで得られた条件を哺乳類(ラットやマウス等)の歯に応用し、超音波の硬組織に対する影響についても解析する。本年度は、ウロコを用いて超音波の条件の検討を行い、特に骨芽細胞においてマーカー遺伝子の発現を解析した。【研究成果】1)超音波を過度に照射すると、フリーラジカルを発生させ、さらに温度上昇により、細胞に損傷を与える。そこでフリーラジカルを発生しない条件であり、温度上昇が3°C以内で骨芽細胞を活性化させる条件を見出した。その条件は、60mW/cm^2(I_<SATA>)、1MHz、50%duty factor、0.5Hz刺激周期、6分間である。2)骨芽細胞が超音波刺激により応答したので、骨芽細胞で特異的に発現しているマーカー遺伝子であるinsulin-like growthfactor-I(IGF-I)とestrogen receptor(ER)の遺伝子発現をRT-PCRにより調べた。ERのmRNAレベルは、超音波刺激後、培養3時間では変化しなかったが、18時間では有意に増加した。一方、IGF-IのmRNAレベルは、3時間培養で有意に増加し、18時間培養では有意に変化しなかった。したがって、超音波刺激によりIGF-IのmRNA発現は、ERのmRNA発現よりも早期に起こり、骨芽細胞を活性化している可能性が示された。次年度は、以上の成果を基に、歯胚の培養系において歯の発生過程における超音波の影響を解析する予定である。【目的】魚類のウロコは,膜性骨に似た硬組織であり,骨芽細胞,破骨細胞及び骨基質が備わっている。そこでウロコに注目し,ウロコを骨のモデルとして用いた培養、検定法を確立した。昨年度は,その方法を用いて,低出力超音波パルス(LIPUS)の骨組織に対する影響を解析した。その結果,LIPUS刺激により,破骨細胞ではなく,骨芽細胞が活性化することが判明した。しかし通常のウロコでは,破骨細胞が活性化していない可能性があり,本年度は破骨細胞を活性化したウロコを用いて,LIPUSの影響を評価した。さらにウロコで得られた条件を哺乳類(マウス等)の歯に応用し,歯の発生に及ぼす影響を組織学的に解析した。【研究成果】1)魚の右側の全てのウロコを取ると,右側のウロコを作るため,左側のウロコの骨吸収、骨修復が進行し,骨芽及び破骨細胞の活性が上昇するという結果を得た。そのウロコに対し,昨年度決定したLIPUSの条件(60mW/cm^2(I_<SATA>),1MHz,50%duty factor,0.5Hz刺激周期,6分間)を用いて解析した。その結果,LIPUSにより,骨芽細胞の活性は4個体中3個体において有意に上昇し,破骨細胞の活性は4個体全て,有意に低下した。したがって,LIPUSには,骨芽細胞を活性化するだけでなく,破骨細胞の活性を抑制する作用もあることが判明した。2)マウス胎仔(発生14日)の下顎臼歯の歯胚をTrowel法によって培養すると,およそ14日で,歯胚は著しく発生、成長し,蕾状期,帽状期,鐘状期初期へと形態を変え,象牙質形成とエナメル質形成を始める。この歯胚に対して,いくつかの条件(前項の条件を含む)でLIPUSによる超音波実験を行い,経日変化は実体顕微鏡で,9日後の歯胚は組織切片作製による組織観察を行った。

現時点では十分な例数が得られていないが,象牙質形成を促進させる作用を見出した。今後より詳細な解析を行う予定である。【目的】魚類のウロコは、膜性骨に似た硬組織であり、骨芽細胞、破骨細胞及び骨基質が備わっている。そこでウロコに注目し、ウロコを骨のモデルとして用いた培養・検定法を確立した。昨年度は、その方法を用いて、低出力超音波パルスの骨組織及び歯胚に対する影響を解析した本年度は低出力超音波パルスの作用機構を解析するため、GeneChip解析を行った。また、骨疾患の治療薬のスクリーニングをウロコで行い、骨疾患モデル(卵巣摘出ラット及び低Ca食で飼育したラット)に対する作用を調べた。【研究成果】1)ゼブラフィッシュのGeneChipを用いて低出力超音波パルス刺激の影響を解析した。その結果、1)線維芽細胞の増殖に関する遺伝子、2)細胞間接着に関する遺伝子、3)石灰化に関する遺伝子の発現が上昇した。さらに破骨細胞の活性を促す遺伝子(c-Jun, c-fos及びprotein tyrosine kinase 2b : PTK2B等)の発現が低下することが判明した。したがって、低出力超音波パルス刺激は、破骨細胞の分化・誘導に関与するシグナル伝達経路を抑制しており、その結果として破骨細胞の活性を抑制することが判明した。2)最近我々は、概日リズムに関与するホルモンであるメラトニンが、骨形成に関与することを明らかにした。そこでメラトニン誘導体(2-ブロモメラトニン、2,4,6-トリブロモメラトニン、1-アリル-2,4,6-トリブロモメラトニン、1-プロパルギル-2,4,6-トリブロモ-メラトニン、1-ベンジル-2,4,6-トリブロモメラトニン及び2,4,6,7-テトラブロモメラトニン)に対する作用をウロコで調べた。その結果、1-ベンジル-2,4,6-トリブロモメラトニンの作用は強く、破骨細胞の活性を低下させ、骨芽細胞の活性を上昇させた。さらにこの新規誘導体は骨疾患のモデルとして用いられている卵巣除去ラットや低カルシウム食を与えたラットを使用した動物実験により、骨密度や骨強度が上昇することを確認している。この化合物は、骨疾患の治療に有望である。
先端的XAFS法によるヒ素の状態分析から紐解く大規模地下水ヒ素汚染の発生機構

20年度は、ヒ素汚染地域における地下水中の大きな濃度変動(<11200ppb)を支配する要因を解明することを目標とした。19年度の研究より、地下水中のヒ素濃度は、"ベル状の深度分布"を形成し、またその濃度のピークがヒ素や鉄の酸化還元フロントとずれていることが明らかとなった。そのため、"ベル状の深度分布"の形成要因を明らかにすることが地下水中のヒ素濃度の変動を規制する要因の解明につながると考え、堆積物へのヒ素の吸着実験、堆積物からの吸着態のヒ素の抽出実験などを行った。この結果、ベル状のヒ素濃度の分布は、堆積物-水間の吸着平衡で説明可能であることがわかった。この結果をもとに、"吸着平衡モデル"という考え方を導入し、ヒ素濃度の変動の規制要因の統一的な解釈を試みた。調査地域内のヒ素濃度の局所変動を説明するには、吸着能の効果と量的な効果の寄与の変化を支配する要因を一般化する必要がある。そこで、吸着平衡モデルに基づき、吸着態のヒ素濃度と見かけの分配係数の組み合わせにより、溶存ヒ素濃度がどのように変化するかを予測与するプロットを作成した。その結果、飲料基準値(10μg/L)を超過するヒ素を含む地下水が生じるもっとも重要な条件は、帯水層中のヒ素が亜ヒ酸の形態を取ることであることが明らかになった。本研究の結論としてもっとも重要な内容は、地下水中のヒ素濃度は堆積物-水間の吸着平衡で説明可能であり、帯水層中のヒ素濃度の複雑な空間分布を説明するには、量的な効果と吸着能の効果の両方の寄与を明らかにしなければないことを明示したことである。これらの結果は複数の論文として投稿し、一部は受理され、一部は改訂中である。本年度は、バングラデシュの沖積堆積物からのヒ素の自然溶出プロセス解明を課題とし、以下の実験を実施した。3.電子収量XAFS法による鉄の二次鉱物の選択的分析法の開発および堆積物への応用4.堆積物-地下水間のヒ素の見かけの分配係数の決定5.還元的環境下におけるヒ素の自然溶出の再現実験6.安定同位体比を用いた地下水の水文学的特徴の解析および地質構造の解析各々の項目に対する成果を以下に記す。1.当実験を通して、従来法よりも高感度でのXAFS分析が可能であることが確かめられたが、高輝度光によるヒ素の状態変化(酸化)という問題が発生し、現段階ではこの問題を克服できていない。2.マイクロビームを用いてヒ素濃集領域を分析対象とすることで、感度を高めて測定することが狙いであったが、局所的に高濃度でヒ素を濃集させている鉱物を見つけることができなかった。4.当実験を通して、地下水中のヒ素濃度が堆積物-水間での吸着平衡で説明できることがわかった。成果は近日中に国際紙に投稿予定である。5.意図した実験結果が得られたため、4の成果と併せて近日投稿予定である。上記をふまえ、来年度は特にヒ素の一次的供給源の解明を目指し研究を進める予定である。
教材復元にみる岡山秀吉の手工科教育論の継承と断絶

本研究は、戦前日本の小学校手工科の歴史像を、教育制度・政策史のみではなく、「復元による教材解釈」の手法を用いて、教材史研究の観点から、再構成することを試みた。その結果、上原六四郎から岡山秀吉へと継承・発展された手工科教育論は、戦時期へと突入していく時期に、知識と技能の系統的な習得を軽んじ、形式陶冶と勤労愛好精神を強調する精神主義的な阿部七五三吉の教育論が展開されることによって、断絶したことが明らかになった。本研究は、国内外での焦眉の課題である初等教育からの技術観・労働観の育成、および震災後から必要性が広く認識される“教養としての技術を見る目"の養成を鑑み、戦前日本において普通教育としての技術教育の側面をもっていた手工科の歴史的遺産に着目している。今年度は、手工科の再建と多様化の時期(19001925年)に手工教育界を唱導した東京高等師範学校教授の岡山秀吉の後継者である阿部七五三吉の理論および教材のさらなる分析を行うとともに、伊藤信一郎のそれについても分析を行った。伊藤信一郎は、岡山が東京高等師範学校を退官した1929年に同校に教授として着任した人物である。阿部は1905年から1938年まで、伊藤は1929年から1942年まで、同校に勤務しており、伊藤の同校勤務時は、阿部のその時期とかなり重なっている。伊藤は、いわば阿部の陰に隠れた存在であり、彼に関する研究もほとんど皆無である。昨年度の研究成果から、阿部は、国家主義・帝国主義化が進む状況下、岡山の理論とは異なり、精神主義的教育論を展開したといえる。これに加えて、今年度は、阿部の教材編成が形式陶冶を重視し、教材研究よりも「教法」を重視するがゆえに、知識や技能の系統的配列に問題を抱えるものであったことが判明した。そこで、今年度は次に、先行研究での「阿部は上原六四郎の理論を継承した」とする真偽を解明するため、岡山の前任者で「手工教育の創始者」である上原六四郎の手工教育論を阿部のそれと比較分析した。さらに、伊藤信一郎の手工教育論をそれらと比較分析することで、手工教育論の変質過程を明らかにすることを試みた。この点は、本研究課題の重要なポイントである手工教育の歴史像の再構築にとって重要な作業であり、来年度も継続して行っていく。総じて、今年度も、手工科の歴史像を再構成する上で、事実に基づく新規性のある知見を得ることができた。本研究は、国内外での焦眉の教育課題である初等教育からの技術観・労働観の育成、および震災後から必要性が広く認識される“教養としての技術を見る目"の養成を鑑み、戦前日本において普通教育としての技術教育の側面をもっていた手工科の歴史的遺産に着目している。今年度は、手工科の再建と多様化の時期(19001925年)に手工教育界を唱導した東京高等師範学校教授の岡山秀吉の後継者である阿部七五三吉(1941年)の理論および教材の分析を行った。阿部は、国家主義・帝国主義化が進む状況下、手工科の教科上の位置づけを強めるべく、岡山の理論にはみられなかった生物観、人間観、国家社会観といった広い視野で手工教育を論じた。先行研究では、阿部は子ども観を考慮した形式陶冶を重視していたとの見解があった。これは、手工教育を「眼と手と全身の活動を通してこれに関係する諸本能を啓培する教育」、「知と審美的情操とを基礎とする意力陶冶の教科」、「形式陶冶を中心とした実質的陶冶の教科」とした阿部の記述から一側面としてみられる。しかし、これに加えて、阿部は「皇国の人」であり、「勤労は真に生産の一大資本」、「働くことの理解と働くことの習慣を養成」、「勤労愛好の習慣を養うことは思想善導の方策として極めて適切」等の記述もあることを考慮すると、現代工業を文化として学ばせるという岡山の理論とは異なり、精神主義的教育論を展開したといえる。換言すれば、阿部には手工科固有の教育目標=内容論が欠如しており、そのため、手工科の理論を拡散させてしまったきらいがある。これらの側面が、岡山の時代に「教育的手工」であった手工科が、その後、国民学校期に滑空機などの軍国主義教材を取り入れ、機械化国防協会と連携する等、教育内容が変質していく路線をひいたともみられる。手工科の歴史像を再構成する上で、事実に基づく新規性のある知見を得ることができた。

今年度は、昨年度までの研究成果に基づき、手工科の歴史像を再構成すべく、上原六四郎、岡山秀吉、阿部七五三吉の三者の手工科教育論を、日本を取り巻く戦時下に向かう国際的状況という歴史の文脈に即して、比較分析を行った。その結果、これまで先行研究において、阿部の教育論は、岡山の教育論を継承せずに、上原の教育論を継承したとの指摘も散見されていたのに対し、岡山の教育論は上原の教育論の継承・発展であることを解明することを通して、上原、岡山と継承された手工科教育論が、戦時下に向かう状況下に、阿部が精神主義的教育論を展開することによって、断絶し、教育内容が変質していく路線がひかれてしまったという歴史像を構成することができた。事実に基づく新規性のある研究成果と考えられる。なお、この研究成果については、現在、雑誌論文に投稿中である。技術・職業教育史学今年度は、予定通り、阿部七五三吉ならびに伊藤信一郎の手工科教育論の分析を行い、その研究内容に関わって、学会発表を行った。研究成果を得る過程で生じた課題である上原六四郎の手工教育論の分析についても行うことができた。技術教育関係者だけでなく美術教育関係者の先行研究も視野において、岡山秀吉の手工科教育論の継承と断絶の内容が徐々に解明されてきている。予定通りの成果を得られていると思われる。今年度は、予定通り、阿部七五三吉の手工科教育論の分析を行い、その研究内容に関わって、論文の投稿と学会発表を行った。教材の復元の進度も順調である。技術教育関係者だけでなく美術教育関係者の先行研究も視野において、阿部七五三吉の手工科教育論を分析することを通じて、岡山秀吉の手工科教育論の継承と断絶の内容が徐々に解明されてきている。今後も申請当初の計画通り、研究を推進していくことで成果を上げられると思われる。研究計画の変更の必要性は全く生じていない。該当なし
量子群の作用素環論的見地による組織的研究

山ノ内は局所コンパクト量子群のフォンノイマン環への作用の解析を行った。まず局所コンパクト量子群の作用に対しそれに附随する「ガロア群」という概念を導入した。最初の試みとしてコンパクトKac環の極小作用に対しそのガロア群を計算し、それが与えられたKac環の双対の内在的群と位相同型になることを明らかにした。この結果の応用として、有限次元Kac環の因子環Aへの外部的作用が与えられたとき、その不動点環がAにおいて正則であることと、このKac環が余可換であることは同値であることを証明した。さらに青井氏との共同研究により、AがAFD II型因子環のときは、上の条件はAと不動点環が共通のカルタン環を持つこととも同値であることを示し、Jones-Popaによる結果をKac衆の場合に拡張できることを明らかにした。また掲載予定の論文では上述の結果を一般の局所コンパクト量子群の場合に拡張することを試みた。それにより任意の局所コンパクト量子群の可積分かつ極小な作用に対し、そのガロア群がやはり双対Kac環の内在的群と位相同型になることを証明することに成功した。さらに不動点環の正則性と量子群の余可換性が同値であることも示すことができた。岸本氏は、C^*-環の1径数自己同型群の研究を行った。まず非I型可分C^*-環の、自明でないコンパクト作用素を含まない任意の既約表現に対し、それを共変表現に持つような近似的内部1径数自己同型群が構成できることを証明した。また非1型可分C^*-環の任意の1径数自己同型群に対し、それが内部摂動を許して任意のUHF環上の無限テンソル積流れの埋蔵と一致するための必要十分条件を得ることに成功した。植田氏は、カルタン環を共有する2つのフォンノイマン環のカルタン集上での融合積の構造の解析に取り組んだ。その結果として、まずこのような融合積はMcDuff因子環にはなりえないことを証明した。その系として、融合積がfullであるための必要十分条件は、対応する同値関係がstrongly ergodicであるという結果を得ている。またこの同値関係が従順であるときには、Connesの定義したχ-群がその同値関係の1次コホモロジー群と同型になることも証明している。1.山ノ内(代表者)は、以前に自ら導入した擬ヴォロノヴィッツ環に関する研究を行った。まず、擬ヴォロノヴィッツ環に対してそのquantum doubleを作用素環のレベルで定義し、その構造を解析した。それまではある限られたクラスの作用素環的量子群に対してしか、quantum doubleの定義はなされていなかったが、これにより、より一般の作用素環量子群のdoubleが構成できることがわかり様々な非コンパクト擬ヴォロノヴィッツ環の例を組織的に供給することが可能になった。また、擬ヴォロノヴィッツ環上には定数を除いて左不変な荷重は唯1つしか存在しないという結果を得た。植田氏(分担者)は、氏自らが以前に構成した、コンパクト量子群SUq(2)のあるフォンノイマン環へのfreeなproduct type作用について解析を行った。

その結果、この作用による不動点環のMurray-von Neumann-Connesの意味での代数型を決定することに成功した。2.岸本氏(分担者)は、C^*-環の自己同型に関して独自の研究を行った。まずUHF環上のshiftに関する氏自身の結果を拡張し、ある性質を持つC^*-環の無限テンソル積C^*-環上のshiftは、Rohlinの性質をもつことを証明した。その応用として、ある種の実数群のCuntz^1環へのquasi-freeな作用がRohlinの性質を持つための必要十分条件を得た。また、単純な安定AF環上のtrace-scalingな自己同型もまたRohlinの性質を満たすことを示し、これにより1次元トーラス群の単純純無限C^*-環への作用の分類に関して重要な結果を得た。3.新井氏(分担者)は、量子場のモデルに登場するハミルトニアンを関数解析的見地から解析を行った。特に、ある種の抽象的ヒルベルト空間上の(非有界)自己共役作用素の本質的スペクトルを決定する手段を確立した。この結果を応用して、様々な具体的な量子場のモデルにおけるハミルトニアンの性質を明らかにすることに成功した。代表者(山ノ内)は,量子群のフォン・ノイマン環への作用に関する全般的な研究を行った.まずコンパクトカッツ環の因子環への極小作用が与えられたとき,対応する不動点環ともとの因子環の包含関係のガロア群が,作用するコンパクトカッツ環の双対環の内在的群に位相同型であることを明らかにした.この結果をもとに,不動点環の正規化群から生成される中間因子環よりガロア対応を通して定まる余イデアル部分環を具体的に記述することに成功した.その応用として,コンパクトカッツ環が有限次元の場合,もとの因子環と不動点環が共通のカルタン部分環を持つことと,そのカッツ環が余可換であることは同値であることを証明した.次に,一般の局所コンパクト量子群の作用に対し,ラドン・ニコディム微分の概念を導入し,その応用として荷重に対する竹崎双対定理の拡張を証明することができた.岸本氏(分担者)は,UHFあるいはAF C*-環上の1径数自己同型群に関する研究を行った.特にUHF flowと呼ばれるクラスの1径数自己同型群を解析し,まずそのようなflowが生成する*-微分の定義域が持つ性質を明らかにした.さらにUHF flowの中でもuniversal UHF flowというflowに注目し,そのコサイクル共役類についての著しい結果を得た.一方で,極めて広いクラスの可分単純C*-環の純粋状態空間の遷移性を証明することに成功した.新井氏(分担者)は,数理物理に登場するモデルに動機付けられ,ヒルベルト空間上の自己共役作用素からなる族の基底状態に関する安定性および一意性について研究を行った.植田氏(分担者)は,2つのフォン・ノイマン環の自由積からできる環の構造を解析し,それが因子環になるための十分条件を得,そのときの因子環の代数型の分類を論じた.また(融合)自由積の手法を駆使して,無限個の生成元をもつ自由群の群因子環の既約部分因子環に関する重要な結果を得た.さらに植田氏が以前に構成した,離散群に附随したコンパクトカッツ環の,自由積極小作用の研究を行い,それが自由シフト作用と双対の関係にあることを明らかにした.山ノ内は局所コンパクト量子群のフォンノイマン環への作用の解析を行った。