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マイノリティの文化的権利の構造と公教育の対応に関する研究

最終年度にあたり、研究成果のとりまとめと発表を行った。トロントの国際言語プログラムについては、日本比較教育学会第41回大会(2005年6月2526日、日本大学)において発表した。公立学校の時間割に統合され、全校生徒対象に行われるプログラムの概要、導入をめぐる議論と学校現場における実践の様子、統合型で行うことの意義と課題に関して報告した。マイノリティの民族的な言語・文化学習を公的にサポートすることについて、どのようにその必要性、有効性、正当性が論じられているかを日加比較考察した成果を、アジア比較教育学会第5回大会(2005年5月3031日、マレーシア・ケバングサン大学)で発表した。日本の場合は、マイノリティの民族的な権利、歴史性、集団間権力関係の不均衡などの集団ベースの意義付けがなされ、マイノリティの子どもたちの集団的アイデンティティが多く言及されている。一方、カナダではむしろ特定集団に結び付けるのをさけ、あらゆる子どもにとっての多言語学習の意義(認知能力の向上、将来的なチャンスの拡大など)や、社会全体にとっての意義(社会に存在する多様な文化への理解の促進、多言語能力を持つ人材の育成など)が強調される。外国人学校に対する公的支援や公教育システムとの接続に関する最近の日本での議論については、"Ethnic Schools and the Public Recognition in Japan"と題し、アメリカ比較・国際教育学会(CIES)第50回大会(2006年3月1417日、ハワイコンベンションセンター)で報告する。法制度改正の意味、その政治的・経済的・社会的要因、外国人学校側の主張について考察している。1.文献資料の収集と分析多文化主義,マイノリティの文化的権利,多文化教育,日本のマイノリティ政策/教育等に関して、最近出版された和書・洋書のほか、雑誌論文や学位論文についても、電子ジャーナルや論文データベースを活用しながら先行研究を収集した。論文については、特に移民の母語・母文化維持並びにそれに関連した教育プログラムについてのカナダ国内における学術研究を中心に収集し、1970年代から90年代末までの政策やニーズの変化について整理する作業を行った。2.国内調査関連テーマを扱う学会のほか、在日韓国・朝鮮人児童生徒、ニューカマー外国人児童生徒、中国帰国児童生徒の教育に関連した教育研究集会、シンポジウム、フォーラム等に参加し、対象集団に応じて分断されがちな日本のマイノリティ教育の研究・実践について、可能な限り幅広い情報収集を行った.研究者、教師、教育行政、各マイノリティ集団、それぞれの問題認識やニーズ・権利認識について、それぞれの内部及び相互間の整合性や葛藤の把握に努めた。3.外国調査11月上旬、トロント地域教育委員会及びヨーク地方地域教育委員会を訪問し、移民の文化・語教育ニーズや差別問題への対応状況について調査を行った。移民の母語・母文化教育プログラムについては、行政担当者へのインタビューのほか、人種・言語構成が多様で、英語を第一言語としない子どもが大多数を占める学校全6校を訪問し、教師や参加児童生徒へのインタビュー、授業見学を行った。これにより、近年の移民構成並びに社会・経済情勢の変化の教育政策や学校現場への影響の実態に接近することができた。この調査の概要については16年3月末に公刊予定である。1.日本における民族文化学習権認識に関する調査在日外国人教育に関連する学会や講演会,地方自治体や団体等による各種行事・研究会等に参加し,情報収集及び意見交換を行った。高槻市におけるマイノリティ教育権訴訟にも着目して情報収集を行った.2.カナダ・オンタリオ州における民族文化学習権の認識及び保障形態に関する調査2004年11月に3週間カナダを訪問し、(1)トロント市内の小学校5校を訪問しての見学及び参与観察、校長や教授スタッフへのインタビュー、(2)トロント地域教育委員会の民族文化的公正をテーマとした現職研修への参加、(3)研究所や大学での資料収集を行った。参与観察及びインタビューを通じて、学習者及び一般教員の中になお公用語以外の言語の学習に価値を見いださない態度、1970年代後半における第三言語教育導入時に語られたのと同様の否定的な論調が、行政の政策や研修にも関わらず現在まで残っていることが明らかになった。3.マイノリティの文化的権利に関する国際的な理論動向の検討と日本の状況の相対的位置の確認文献研究により、日本とカナダの文化的権利を巡る論調について、カナダが個人の権利を基本としつつ在住の時期・経緯に基づいた集団別権利を想定しているのに対し、日本の場合は個人への視点が弱く集団間及び集団内の多様性に踏み込まない集団的権利の用法が多いことが浮かび上がった。これについて2004年6月末に名古屋で開催された日本比較教育学会で報告、意見交換を行った。特に日本の状況については、同10月末にキューバで開催された世界比較教育学会で報告し、意見交換を行った。同学会に参加していたカナダの母語教育について研究しているマギール大学の研究グループについては、カナダでの現地調査の際にモントリオールを訪ねて面会し、移民の母語教育に関する研究動向、論点等について情報交換を行った。

マイノリティの民族的な言語・文化学習を公的にサポートすることについて、どのようにその必要性、有効性、正当性が論じられているかを日加比較考察した成果を、アジア比較教育学会第5回大会(2005年5月3031日、マレーシア・ケバングサン大学)で発表した。日本の場合は、マイノリティの民族的な権利、歴史性、集団間権力関係の不均衡などの集団ベースの意義付けがなされ、マイノリティの子どもたちの集団的アイデンティティが多く言及されている。一方、カナダではむしろ特定集団に結び付けるのをさけ、あらゆる子どもにとっての多言語学習の意義(認知能力の向上、将来的なチャンスの拡大など)や、社会全体にとっての意義(社会に存在する多様な文化への理解の促進、多言語能力を持つ人材の育成など)が強調される。外国人学校に対する公的支援や公教育システムとの接続に関する最近の日本での議論については、"Ethnic Schools and the Public Recognition in Japan"と題し、アメリカ比較・国際教育学会(CIES)第50回大会(2006年3月1417日、ハワイコンベンションセンター)で報告する。法制度改正の意味、その政治的・経済的・社会的要因、外国人学校側の主張について考察している。
強磁性薄膜中におけるスカーミオン観測の研究

本研究では、スカーミオン(Sk)を室温で観測することを目的として垂直磁気異方性を有する強磁性体薄膜を用いてSk生成と観測を行った。(1) Co/Ni多層膜を用いた実験的研究では、細線中で磁区構造の移動を観測することはできたが、Skの移動を確認する段階までには至らなかった。(2)数値シミュレーションを用いてCo/Ni多層膜におけるSk生成条件について研究を行い、Skが室温で安定して存在する条件を明らかにした。他の研究として(3)十字型構造を持つ磁性細線の中心部分の磁化構造に依存したトポロジカルホール効果の大きさ調査(4)圧電基板LiNbO3上のNi細線内の磁区構造の変化について研究を行った。初年度の研究計画は、作製した強磁性体薄膜を微細加工し、その強磁性体薄膜に存在するスカーミオンの観測を行うことであった。初年度の研究成果は、強磁性体薄膜を用いてスカーミオンの観察を試みたが、磁気バブル型の磁区は観察できたものの、スカーミオンと特定することはできなかった。具体的な研究内容は、強磁性体薄膜として垂直磁気異方性を有する強磁性薄膜であるCo/Ni多層膜から構成される多層膜を用いた。強磁性体薄膜を微細加工により幅・長さは数マイクロ・数十マイクロメートルの細線状に加工した。細線中央にSiO2でキャップをし、細線部分に直径3001200 nmの円形の穴を空け、垂直方向から電流を流せるように電極(生成電極:Au=80 nm)を付けた。生成電極部にパルス電流(10 V, tp = 50 ns)を流すことで発生するエルステッド磁場(回転磁場)を利用し、スカーミオンを細線部で生成することを試みた。スカーミオン観察の方法は、生成電極部で生成されたスカーミオンを移動電極から印加した電流によりキャップが無い細線部まで動かし、その磁化構造を磁気光学カー効果顕微鏡により観察する方法で行った。実験はすべて室温で行った。その結果、生成電極からのスカーミオン生成を観察することができなかった。この方法の問題は、生成電極の加工精度が悪いことが一つの問題である。スカーミオン生成のために使用したパルス電流が試料に上手く印加できていないことが印加されたパルス電流の波形を観測したことにより明らかになった。他の原因は、スカーミオン生成に用いた強磁性体薄膜でスカーミオンが安定に存在することができない可能性がある。スカーミオンが強磁性薄膜で安定して存在する条件を数値シミュレーションにより調査中である。強磁性体薄膜上で、スカーミオンを直接観察することができなかったからである。ただし、今後の研究展開として、今までに用いた強磁性体薄膜の物質を用いて、数値シミュレーションによりスカーミオンが安定して存在する条件を調査している。研究目的の実験的に室温におけるスカーミオンの直接観察という目的には到達しておらず、区分として「やや遅れている」と判断した。当該年度の「研究の目的」は、外場(電流/電界)によるスカーミオンの動作を調べることにあった。また、スカーミオンの生成・消滅方法を確立し、外場によるスカーミオンの輸送方法を調べることであった。この計画では、実験的に観測を行い、得られた実験結果と数値シミュレーションの結果を比較し考察を行う予定であった。しかしながら、昨年度、実験的にスカーミオンを観測することが難しかったため、今年度は数値シミュレーションを用いてスカーミオンの生成・消滅条件を調べた。その結果、Co/Ni薄膜におけるスカーミオン生成・消滅の最適条件の物質パラメータが明らかになり、さらにその条件下でメモリ応用を考えた際の最適な物質パラメータもわかった。これらの成果は、国内と国際学会でそれぞれ発表し、また論文としてJapan Journal of Applied Physicsに発表した。この研究に関連のある成果を以下に述べる。スカーミオンにおける磁化構造は、トポロジカルな磁化構造の性質を持っているため、電流に対してトポロジカルホール効果が作用する系である。そのトポロジカルホール効果は、内部の磁化構造によって誘起される内部磁場が電子に作用することで発生する。このスカーミオンの構造で生じるトポロジカルホール効果を強磁性細線を十字(クロス)型構造にし、クロス内の磁化構造を変化させることで、トポロジカルホール効果の大きさを変化させることができることを数値シミュレーションにより示した。この結果は、Applied Physics Lettersに研究論文として発表した。この成果は、十分に研究目的を到達するために有益な情報となる研究である。本研究の目的は、実験的にスカーミオンの観測を行うことであったが、昨年度の結果より強磁性膜の出来が芳しく、実験目的に沿った研究を行うことが継続困難なため、数値シミュレーションによりスカーミオン生成・消滅の最適条件を調べた。その成果は、論文として発表することができた。この点に関しては、研究の進捗状況として"おおむね順調に進展している"と評価ができる。また、"研究業績の概要"にも記載した通り、スカーミオンの観測のために有益な情報となるトポロジカルホール効果の大きさが磁化構造の違いにより異なることを調べた研究も行った。この成果も論文として発表をしているため、研究の進捗状況として"おおむね順調に進展している"と評価した。

最終年度である当該年度における「研究の目的」、「研究実施計画」は、1スカーミオンの生成・消滅方法を確立する、2外場によるスカーミオンの輸送方法を調べる、という2題目であった。これらの計画では、実験的に観測を行い、得られた実験結果と数値シミュレーションの結果を比較し、考察を行う予定であったが、昨年度同様に実験的にスカーミオンを観測することが困難であったため、主に数値シミュレーションを用いて、スカーミオンの自由度を制御することを目指した研究を行った。スカーミオンの自由度として、渦度、極性、巻度があるが、スカーミオンがエネルギー的に安定である、渦度=+1で巻度=±π/2の2状態であるカイラリティー(CWとCCW)に注目し、カイラリティーを熱励起により反転制御する研究を行った。その結果、パルス熱のスポットの大きさとパルス熱の印加時間に依存して、カイラリティーが反転し、カイラリティー制御が可能であることがわかった。これらの結果は、平成30年度に国際学会で発表を行い、論文も発表する予定である。本研究に関連のある成果を以下に述べる。昨年度同様に強磁性細線中の十字型構造におけるトポロジカルホール効果(THE)の大きさを明らかにした研究の続きを行った。特に、スカーミオンが生成される由来であるジャロシンスキー・守谷相互作用(DMI)が働く強磁性細線におけるTHEの大きさの計算を行った。DMIが有る膜では、十字型構造の中心の渦コアの向きに依存してTHEの大きが変化することがわかった。これは、DMIが非対称性な効果であることを示しており、また渦コアの向きを利用することで、新しいメモリとして活用できることが明らかになった。また強磁性体と強誘電体の界面で磁化の異方性が発現する研究も行い、磁区構造と磁気異方性の依存性について明らかにした。この結果については、論文を発表した。本研究では、スカーミオン(Sk)を室温で観測することを目的として垂直磁気異方性を有する強磁性体薄膜を用いてSk生成と観測を行った。(1) Co/Ni多層膜を用いた実験的研究では、細線中で磁区構造の移動を観測することはできたが、Skの移動を確認する段階までには至らなかった。(2)数値シミュレーションを用いてCo/Ni多層膜におけるSk生成条件について研究を行い、Skが室温で安定して存在する条件を明らかにした。他の研究として(3)十字型構造を持つ磁性細線の中心部分の磁化構造に依存したトポロジカルホール効果の大きさ調査(4)圧電基板LiNbO3上のNi細線内の磁区構造の変化について研究を行った。今回用いた強磁性体薄膜でスカーミオンを実験的に観察することは、難しいことがわかった。今後の課題としては、研究の実績概要で記したように、強磁性体薄膜の性質(垂直磁気異方性、飽和磁化、ジャロシンスキー・守谷相互作用(DMI)定数)の物質パラメータを変化させ、安定してスカーミオンが薄膜中で存在または生成する条件を調べる必要がある。実験では、物質パラメータを変化させ、膜生成を行うことは時間とコストがかかるため、数値シミュレーションを用いて条件を調べ、その条件の強磁性薄膜を実験で作製するのが今後の研究の方針である。現在、スカーミオン生成に適した条件を探っており、よい物質パラメータ条件を探すことが近々の研究課題である。具体的には、垂直磁気異方性定数とDMI定数を変化させ、スカーミオンが強磁性薄膜で安定して存在する条件を調査する。
配偶子凍結保存の増加と「ライフプラン」「ジェンダー観」の変化に関する学際的研究

生殖医療の現場の研究者や医師などへインタビューを行うとともに,会議を行い,公開セミナーの計画をした.それに沿って,2018年7月7日(土),岡山大学医学部鹿田キャンパスで開催された第10回「生と死の倫理」セミナーにて,公開シンポジウム「様々な家族のカタチ:LGBTと家族形成」を開催することとした(西日本豪雨(平成30年7月豪雨)のため延期となり,実際には2018年12月22日(土)に開催).この中で,私達の実施した「LGBT当事者が生殖医療で子どもを持つこと」に関する全国調査の結果を報告した.また,全国養子縁組団体協議会代表理事でもある研究者から,里親,養子縁組,卵子提供,精子提供の事例をもとに,親子,パートナー,家族の多様性についての情報を収集,また,子どもを持つ女性との結婚により家族を作ることを希望しているトランスジェンダー男性(性別適合手術は施行しておらず,法的には,戸籍上の性を男性とすることができていない状況)からは,結婚を求めた裁判の状況や家族形成への思いを聞いた.さらに,研究分担者からも,法的立場,生命倫理的立場から,それぞれ報告を行い,参加者も含めて議論を行った.尚,当日のシンポジウムについては,動画コンテンツとして配信している.国内の産婦人科医療施設の代表者の意識調査の内容を確定し,調査を実施した(現在,解析中である).また,日本国内,中国,韓国,ベトナムにおける質問紙調査結果の解析が終了し,学会での報告のため演題の登録を行うとともに,論文作成中である.第20回GID(性同一性障害)学会において報告した性同一性障害当事者を対象に生殖医療に関する質問紙調査の結果を論文化した.これらの研究結果をもとに,性的マイノリティ(LGBT)当事者である子どもや学校関係者に向けて,ライフプランを立てるための教材となる冊子の増補版を作成し,配布を開始した.インタビュー調査,質問紙による全国調査は順調に行われた.会議などでの情報収集を行うとともに,シンポジウムを開催して課題を整理するとともに,課題の存在について,社会への発信を行った.また,性同一性障害当事者の生殖医療の利用についての意識調査も実施した.また,性的マイノリティ(LGBT)の子どもがライフプランを立てることを前提に教材を増補,改訂した.研究は順調に進んでいると考える.今後は,現在,行っている調査結果を解析するとともに,倫理的,法的課題をについて更に広く情報や意見を集める予定である.生殖医療の現場の研究者や医師などへインタビューを行うとともに,会議を行い,公開セミナーの計画をした.それに沿って,2017年6月24日(土),岡山大学医学部鹿田キャンパスで開催された第9回「生と死の倫理」セミナーにて,シンポジウム「配偶子提供提供卵子の価値、子どもへの告知」を行った.2017年,NPO法人卵子提供登録支援団体「OD-NET」は,第三者の女性ボランティアが提供した卵子を用いて不妊女性が出産したと発表したが,その岸本佐智子代表に『「卵子提供で子どもを持つこと」の意味』との講演をいただくとともに議論を行った.このセミナーでは,中塚は,『「配偶子提供」に対する日本人の意識(全国調査2016の結果から)』,共同研究者の宍戸は『「出自を知る権利」の根拠』,粟屋は,『「配偶子提供」は無償であるべきか』とのタイトルでの講演を行った.また,中塚研究室の客員研究員(非常勤講師)である于麗玲が『中国における「卵子提供」への意識と実態』,また,日本人が渡航して卵子提供を受けている台湾の実態を発表した.台湾の実態については,さらに,台湾の生命倫理学者との会議にて情報収集を行うととともに,卵子提供の根拠となる法律の日本語訳を行い,論文投稿中である.さらに国際比較を行うため,日本国内,中国,韓国,ベトナムにおける質問紙調査を行い,現在解析中である.また,粟屋が,イスラエルにおける聞き取り調査を行った.中塚,菅沼は子宮移植に関する調査を実施し,第20回GID(性同一性障害)学会において報告した.また,中塚は,性同一性障害当事者を対象に生殖医療に関する質問紙調査を実施し,解析中である.また,性的マイノリティ(LGBT)当事者である子どもや学校関係者に向けて,ライフプランを立てるための教材となる冊子を作成した.インタビュー調査は順調に行われた,会議などでの情報収集を行うとともに,シンポジウムを開催して課題を整理した.また,国内外で,一般人向けの質問紙調査を実施している.また,性同一性障害当事者の生殖医療の利用についての意識調査も実施した.また,性的マイノリティ(LGBT)の子どもがライフプランを立てることを前提に教材を作成した.研究は順調に進んでいると考える.生殖医療の現場の研究者や医師などへインタビューを行うとともに,会議を行い,公開セミナーの計画をした.それに沿って,2018年7月7日(土),岡山大学医学部鹿田キャンパスで開催された第10回「生と死の倫理」セミナーにて,公開シンポジウム「様々な家族のカタチ:LGBTと家族形成」を開催することとした(西日本豪雨(平成30年7月豪雨)のため延期となり,実際には2018年12月22日(土)に開催)

.この中で,私達の実施した「LGBT当事者が生殖医療で子どもを持つこと」に関する全国調査の結果を報告した.また,全国養子縁組団体協議会代表理事でもある研究者から,里親,養子縁組,卵子提供,精子提供の事例をもとに,親子,パートナー,家族の多様性についての情報を収集,また,子どもを持つ女性との結婚により家族を作ることを希望しているトランスジェンダー男性(性別適合手術は施行しておらず,法的には,戸籍上の性を男性とすることができていない状況)からは,結婚を求めた裁判の状況や家族形成への思いを聞いた.さらに,研究分担者からも,法的立場,生命倫理的立場から,それぞれ報告を行い,参加者も含めて議論を行った.尚,当日のシンポジウムについては,動画コンテンツとして配信している.国内の産婦人科医療施設の代表者の意識調査の内容を確定し,調査を実施した(現在,解析中である).また,日本国内,中国,韓国,ベトナムにおける質問紙調査結果の解析が終了し,学会での報告のため演題の登録を行うとともに,論文作成中である.第20回GID(性同一性障害)学会において報告した性同一性障害当事者を対象に生殖医療に関する質問紙調査の結果を論文化した.これらの研究結果をもとに,性的マイノリティ(LGBT)当事者である子どもや学校関係者に向けて,ライフプランを立てるための教材となる冊子の増補版を作成し,配布を開始した.インタビュー調査,質問紙による全国調査は順調に行われた.会議などでの情報収集を行うとともに,シンポジウムを開催して課題を整理するとともに,課題の存在について,社会への発信を行った.また,性同一性障害当事者の生殖医療の利用についての意識調査も実施した.また,性的マイノリティ(LGBT)の子どもがライフプランを立てることを前提に教材を増補,改訂した.研究は順調に進んでいると考える.今後は,現在,行っている調査結果を解析するとともに,倫理的,法的課題をについて更に広く情報や意見を集める予定である.今後は,現在,行っている調査結果を解析するとともに,倫理的,法的課題をについて更に広く情報や意見を集める予定である.
キャピラリー電気泳動‐質量分析を用いるトランスフェリン糖鎖多形の分析

本研究ではトランスフェリンに鉄イオン(Fe^<3+>)と異なる金属イオンを結合させたものをトランスフェリン定量の内部標準物質として用いる。はじめにアルミニウムイオンを試みた。アルミニウムイオン(Al^<3+>)をトランスフェリンに結合飽和させ、これをキャピラリー等電点フォーカシング-質量分析にかけたところ、その等電点は鉄飽和トランスフェリンと同一であった。しかし、質量スペクトルを鉄飽和トランスフェリンのそれと比較すると、両スペクトルに顕著な差異は見られなかった。これは糖鎖構造の微小不均一性によると考えられ、次にこれらの全属飽和トランスフェリンをアニオン交換クロマトグラフィーにかけ、もっとも主要なテトラシアロトランスフェリン画分を回収・生成した。これらの等電点も等しかったが、糖鎖微小不均一性のため質量スペクトルに有意な差は認められなかった。しかし、一方でアルミニウムが結合飽和していることは、鉄飽和トランスフェリンに鉄が結合飽和していること(UVスペクトル法で別途に確認)と、等電点が0.2-0.4pHユニット低下した全属未飽和トランスフェリンが見られなかった事から明らかであった。続いてコンカナバリンAを用いてテトラシアロトランスフェリンから二つの二本鎖糖鎖を持つトランスフェリンを回収し、鉄またはアルミニウム飽和後質量分析したが、これでもスペクトルに差異は認められなかった。そこで次に金属イオンとしてビスマスを選んだ。ビスマス結合飽和トランスフェリンを調製後、これをキャピラリー等電点フォーカシング-質量分析すると鉄-ビスマス間質量数差(Bi=209,Fe=56)を反映したトランスフェリンのマススペクトルが得られた。
一般化位相縮約理論が拓く生体リズム現象の予測と制御に向けた新展開

本研究計画では、代表者が提案した一般化位相縮約理論の応用研究として、この理論を神経細胞などのリズム素子におけるシステム同定や最適制御、電子回路設計などの実問題に適用することを目指し、理論の深化と手法の開発に取り組んできた。最終年度では、一般化位相縮約理論を基礎として、二つ以上のリズム素子が結合し相互作用する系を解析するための理論を確立することができ、具体的な系について理論的な予測を計算するためのアルゴリズムを構築するに至った。また、神経細胞の数理モデルであるFitzHugh-Nagumoモデルなどの系を用いて、数値シミュレーションにより提案手法の有効性を確認している。また、当初の研究計画では想定していなかった発展的な内容として、リズム素子が位相以外の潜在的なダイナミクスを持つ系について、一般化位相縮約理論に基づいた数理的な定式化を展開し、これを基礎として具体的な系の数理解析を行なった。最近、行動科学の分野で注目されているヒトの同期タッピング課題のテンポ加速現象に対して、一般化位相縮約理論を基礎とした数理解析を行い、その数理メカニズムを明確にする非自明な理論的結果を得ることに成功した。現在、行動科学の分野の研究者と協働して解析を進めており、実験データとモデルの比較から、我々の仮説の正当性が概ね立証されたと考えている。以上の研究成果をまとめて、国内外の学会、研究会で発表するとともに、Physica Aなどの国際的論文誌にて成果を公表している。位相縮約理論は,多様な生体リズム現象を解析・予測するための基礎理論として重要な役割を演じてきたが,最近国内外でこの理論の制御等への応用が活発化し,再び注目を集めている.しかし,この理論は系への入力が十分弱い場合にしか適用できず,この制約が応用研究の障害となっていた.そこで我々は,この制約の大幅な緩和に成功した一般化位相縮約理論(紅林他, Phys. Rev. Lett., 2013)を提案した.本課題では,この新理論に基づいて従来の予測・制御手法を拡張し,応用研究を加速させるための理論的基盤を構築する.ネットワーク上の強い相互作用に由来する非自明な集団現象の予測等,従来は不可能だった予測や制御を可能にする新手法を確立するとともに,理論面でも一層の深化を図り,非自明な集団現象の機序を数理的に解明することを目指している.本課題では主に,3つの研究テーマ「A.振動子ネットワークにおける集団現象の予測手法の展開」,「B.リズムに着目した最適制御法の頑健化」,「C.データから最適な位相モデルを選択する理論的枠組みの確立」に取り組んでいる.振動子の集団現象の予測は,生体リズム現象の研究において中心的な課題であり,脳神経系,歩行運動の制御,概日リズム等,多様な生体機構において重要な役割を演じるが,従来の理論ではこうした現象の定量的な予測は困難である.また,こうした問題はリズムの最適制御においても同様であり,ある程度の強度を持つ制御入力により,複雑なリズム制御を可能にする手法の確立が必要である.さらに,提案モデルを実データ,実問題に対して適用していくためには,データから適切なモデル選択を行う手法を確立することも欠かせない.本課題の遂行を通して以上の問題を解決し,一般化位相縮約理論の幅広い応用研究を可能にするための理論的基盤を構築する.研究実績の概要で述べたように,本課題では3つの研究テーマ「A.振動子ネットワークにおける集団現象の予測手法の展開」,「B.リズムに着目した最適制御法の頑健化」,「C.データから最適な位相モデルを選択する理論的枠組みの確立」に取り組んでいる.一年目は,計画当初の予定では,研究テーマ「A.振動子ネットワークにおける集団現象の予測手法の展開」に関係し,一般化位相縮約理論において系の応答特性を特徴づける感受関数から,振動子ネットワークの一般化位相モデルを計算する手法を開発することを予定していた.一年目では,実際にこの計算手法の確立を果たし,研究会でその成果を発表したが,原著論文として成果をまとめる作業はまだ完了していない.一方で,計画では二,三年目に予定していた研究テーマ「C.データから最適な位相モデルを選択する理論的枠組みの確立」に,前倒しで取り組んだ.この研究テーマでは,一般化位相モデルをパラメータについて線形な統計モデルで近似記述し,パラメータ推定によってモデルを決定する手法を開発することを予定していたが,一年目の研究でこの推定手法の確立を果たし,研究会でその成果を発表している.ただし,このテーマについても,原著論文として成果をまとめる作業はまだ完了していない.以上のように,当初の計画とは若干変更があるものの,順序を変えつつ順調に計画を遂行しているため,「おおむね順調に進展している」を選択した.本研究では、一般化位相縮約理論のさまざまな応用研究を加速するための具体的課題の解決に取り組んでいる。本研究は、三つのテーマが柱となっている。一つ目は、複数の振動子が相互作用する系の解析である。従来の理論では、振動子の間の相互作用が十分弱いという仮定の下で解析を行うため、強い相互作用の場合に解析を行うことができない。一方で、位相縮約理論を応用すれば、ある程度強い相互作用の場合も解析することが可能となる。本研究では、位相縮約理論を応用し、強い相互作用の系を解析し、同期特性を理論的に予測する手法を確立することを目指す。二つ目は、振動子のシステム同定手法の確立である。前述の同期解析を行うためには、振動子の入力に対する応答特性を推定する必要があるが、一般化位相縮約理論においては、実データから効率的にこの応答特性を推定する方法が非自明である。

よって、本研究では、この応答特性を推定する効率的なシステム同定手法の確立を目指す。三つ目は、一般化位相縮約理論を応用した最適制御手法の確立である。最近、従来の位相縮約理論を応用し、神経細胞などの振動子と見なせる系を効率的にタイミング制御する手法が提案されているが、制御入力が十分弱い場合に限定される。そこで、一般化位相縮約理論を応用することにより、ある程度強い制御入力を扱うことのできる最適制御手法を確立することを目指す。以上、三つのテーマの解決に取り組むことを予定している。これまでの成果をまとめ、国際会議NOLTA2017において研究発表を行った。また、現在、この内容に関する原著論文を執筆中である。本年度は特に、複数の振動子が相互作用する系の解析について、解析手法の確立を行った。系の振動数や応答特性が既知の場合、これらを用いて同期特性を理論的に予想する手法の確立に成功し、そのためのアルゴリズムの開発を行った。Stuart-Landau振動子などの系において数値実験を行い、提案手法の妥当性を検証している。これらの成果をまとめ、国際会議NOLTA2017において研究発表を行った。また、現在、原著論文を執筆中である。本研究計画では、代表者が提案した一般化位相縮約理論の応用研究として、この理論を神経細胞などのリズム素子におけるシステム同定や最適制御、電子回路設計などの実問題に適用することを目指し、理論の深化と手法の開発に取り組んできた。最終年度では、一般化位相縮約理論を基礎として、二つ以上のリズム素子が結合し相互作用する系を解析するための理論を確立することができ、具体的な系について理論的な予測を計算するためのアルゴリズムを構築するに至った。また、神経細胞の数理モデルであるFitzHugh-Nagumoモデルなどの系を用いて、数値シミュレーションにより提案手法の有効性を確認している。また、当初の研究計画では想定していなかった発展的な内容として、リズム素子が位相以外の潜在的なダイナミクスを持つ系について、一般化位相縮約理論に基づいた数理的な定式化を展開し、これを基礎として具体的な系の数理解析を行なった。最近、行動科学の分野で注目されているヒトの同期タッピング課題のテンポ加速現象に対して、一般化位相縮約理論を基礎とした数理解析を行い、その数理メカニズムを明確にする非自明な理論的結果を得ることに成功した。現在、行動科学の分野の研究者と協働して解析を進めており、実験データとモデルの比較から、我々の仮説の正当性が概ね立証されたと考えている。以上の研究成果をまとめて、国内外の学会、研究会で発表するとともに、Physica Aなどの国際的論文誌にて成果を公表している。「現在までの進捗状況」で述べたように,一年目に予定されていた研究テーマ「A.振動子ネットワークにおける集団現象の予測手法の展開」の確立を果たすとともに,二,三年目に予定していた研究テーマ「C.データから最適な位相モデルを選択する理論的枠組みの確立」にも前倒しで取り組み,成果をまとめているが,いずれのテーマについても成果を原著論文としてまとめる作業が目下進行中である.
巨大単結晶と大容量超高圧発生技術に基くマントル深部のレオロジー

1.本年度、設備備品として、精密イオンポリッシングシステム(PIPS691)・PIPSコールドステージ・GATAN636試料冷却2軸傾斜ホルダ・試料ホルダ予備排気装置・GATANデジタルマイクログラフソフトウェァを購入し、セットアップを行った。2.単結晶フォルステライトの珪素自己拡散係数を圧力313GPa、温度1600Kと1800Kで測定じた。単結晶試料の化学組成は、電子線マイクロープローブで調べた限り不純物は検出されない純粋なMg2Si04である。拡散の方向は[100]および[001]である。超高圧高温拡散実験は川井型マルチアンビル装置で行い、拡散プロファイル測定は二次イオン質量分析計で行った。得られた拡散係数は、1600Kでは10^<-20>10^<-21>m^2s^<-1>、1800Kでは10^<-19>m^2s^<-1>であった。これにより、活性化エネルギーは430kJ/mol、活性化体積は1.3x10^<-6>m^3/molと見積もった。今回得られた拡散係数は1気圧下での測定結果より2桁以上拡散係数が大きい。これは圧力効果では説明できない。他の研究結果と合わせて総合的に検討すると、拡散実験中に圧力媒体から進入してきた水がフォルステライト結晶中に欠陥を作るためと考えられる。無水条件下で拡散実験をするための特別な技術の開発が必要であることがわかった。3.単結晶試料によるMgSi03ペロフスカイトの珪素自己拡散実験を行った。拡散実験は、圧力23GPa、温度1870Kと2070Kで行った。単結晶試料によって得られた珪麦自已拡散係数は、他結晶試料によって得られた珪素自己拡散係数と誤差の範囲で一致する。また、有意な結晶方位依存性は見られない事が分かった。4. MgSi03ペロフスカイトの変形実験用の単結晶試料を合成し、4軸回折計・EDS付SEMによって結晶性・化学組成・包有物の有無な調べた。単結晶試料は結晶軸方向に垂直な面で研磨した。現在、変形実験用長高圧セルの開発を行っている。本年度は先ず本研究に必要な装置の購入を行った。第1はイメージングプレート読取装置である。これにより単結晶の方位決定精度と能率が格段に向上した。第2は焼結ダイヤモンド加工装置である。これにより焼結ダイヤによる超高圧発生技術開発がより柔軟に行えるようになった。第3は高圧装置の高推力化である。これにより単結晶合成が余裕を持って行えるようになった。第4はEBSD付FE-SEMである。これにより高分解の試料観察と実験試料の結晶方位観察が可能となった。本年度行われた研究は以下の通りである。先ず第1に、教育研究特別経費で設置された6軸加圧装置の立ち上げを引き続き行った。これまで機械的理由によりスムーズな加圧が出来なかったが、制御ソフトウェアを改善することにより、スムーズな加圧が可能となった。これにより60万気圧の発生が確認された。第2に、大型放射光施設SPring-8におけるX線その場観察により、マルチアンビル装置として世界最高の96万気圧の発生を確認した。第3に、フォルステライト単結晶の珪素自己拡散実験を行った。第4にスティショバイトの単結晶合成を行い、1mmサイズの単結晶を得た。これを用いて珪素自己拡散係数測定と弾性定数測定を行っている。第5にMgSi03ペロフスカイトの単結晶合成を行い、それにより珪素自己拡散係数測定と変形実験を行っている。第3から第5項目に関しては、努力を重ねているが、まだ結果は得られていない。

拡散実験は、圧力23GPa、温度1870Kと2070Kで行った。単結晶試料によって得られた珪麦自已拡散係数は、他結晶試料によって得られた珪素自己拡散係数と誤差の範囲で一致する。また、有意な結晶方位依存性は見られない事が分かった。4. MgSi03ペロフスカイトの変形実験用の単結晶試料を合成し、4軸回折計・EDS付SEMによって結晶性・化学組成・包有物の有無な調べた。単結晶試料は結晶軸方向に垂直な面で研磨した。現在、変形実験用長高圧セルの開発を行っている。
インドにおける社会保障政策が製造業の雇用へ与える影響に関する理論的、実証的分析

本研究の分析はマイクロデータを用いた自然実験的実証分析および構造推定という2つのパートに分けられる。前者では、自然実験的状況にて実施されたNREGAが雇用創出に与えた影響を、大規模家計調査データを用いて統計的に分析する。後者では、最低賃金の上昇が製造業での労働供給に影響を与える2部門離散選択動学モデルを構築し、カリブレーションを行いその影響の度合いを測定する。本年度では、主にデータ作成を行い、サーベイ及び実証分析を論文にまとめ、構造推定に関しては、モデルの再構築を行った。具体的には、1)データセットの整備およびマイクロ計量ー全国標本調査(NSS)第73次調査(2009-2011年度)の整備を行った。このデータは当初予定していた複数年度クロスセクションデータではないが、より頑健な推計結果が得られると思われるこちらのパネルデータを分析に採用した。このデータを用いて、NREGAのインド製造業雇用及び賃金に与える影響を推計し、論文としてまとめ、2020年の国際会議で発表および、その会議の成果物として出版予定の本に執筆予定である。2)発展途上国における構造推計に関する文献のサーベイー論文としてまとめ、紀要に掲載予定である。3)モデルの構築-モデルに関しては現在のバージョンでは構造推定ができないため、現在研究会を組織し、有識者からの助言を基に再構築中である。4)実地調査ー実地調査としては、2019年2月16日から2019年2月24日まで渡印し、日系企業を中心に聞き取り調査を行った。また現地の研究者とも意見交換を行った。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本研究においては、近年開発経済学で主流となりつつある、因果関係を特定する実証分析と、経済理論モデルを構造推定して政策評価を同時に行う手法を取り入れ、インド農村での社会保障政策の製造業へ与えた影響を捉えることを目的としている。以下は、本年度の研究計画に沿った実績である。1)データセットの整備およびマイクロ計量ー本年度はまず両手法を行うためのデータセット、全国標本調査(NSS)の雇用失業者調査である第61次調査(2004年度)、第64次(2007年度)、第66次(2009年度)をそれぞれ細かい修正がまだ必要であるが概ね分析可能な状態にしている。また、パラメータの推定に用いる年次工業調査(ASI)もすでに分析可能な形式にしているので、このデータの一部を使い、男女間の賃金格差にだけ着目した論文を執筆し、Discussion Paperとし、現在海外雑誌に投稿中である。また、上述のデータが個人を複数年追いかけることができないものであったが、新たに入手したデータはその追跡が可能であり、そちらのデータも院生を雇い整備を行ってもらい完成間近である。2)発展途上国における構造推計に関する文献のサーベイーこの点に関しては現在も進行中であり、以下のモデル構築のための参考にしている。3)モデルの構築-理論構築においては、京都大学経済学研究科博士後期課程浅岡慎太郎氏の協力を得て取り組んでいるが、完成にはまだ時間を要する。4)ワークフェア及びNREGAに関する文献のサーベイーこの点に関しては現在も進行中であり、ある程度まとまったサーベイができれば、日本語でサーベイ論文とし、国内雑誌もしくは紀要に掲載する予定である。5)実地調査ー実地調査としては、2017年12月26日から2018年1月7日まで渡印し、日系企業を中心に聞き取り調査を行った。概ね順調だと考えるのは、まずはデータセットの整備が予定通りのペースで進み、間も無く分析を始められる状態にあるからである。また、新たに入手した本研究を補完すると考えられるデータについても整備が概ね終わっており、こちらでも成果物を書けると考えられる。そして、すでに整備が終わったデータを用いて、関連する製造業内での男女間賃金格差についての論文を書き、現在海外雑誌に投稿中である。モデル構築に関しては、基本となるモデルはできているのだが、今回の推計と合わせるための変更にもう少し時間が必要である。構造推定及びワークフェアに関するサーベイもまだ網羅的とは言えないが、行えていると考える。実地調査においても、企業から貴重な雇用に関する聞き取りができたと考える。

3)モデルの構築-モデルに関しては現在のバージョンでは構造推定ができないため、現在研究会を組織し、有識者からの助言を基に再構築中である。4)実地調査ー実地調査としては、2019年2月16日から2019年2月24日まで渡印し、日系企業を中心に聞き取り調査を行った。また現地の研究者とも意見交換を行った。今後の方針としては、本年度において分析のための下準備であるデータ整備が出来つつあるので、翌年度では出来るだけ早い段階で実証分析に移っていく。そして、実証結果を用いて英語論文を執筆し、海外雑誌に投稿して行く。構造推定の部分については、まだモデル構築に時間を要するが、協力者との打ち合わせを密にし、構築を目指す。モデルが構築できた時点ではパラメータの推定等のデータセットは出来上がっている状態とし、構築が出来次第推計に入っていく。そして、前述の実証結果と組み合わせながら、英語論文にしていき、海外雑誌への掲載を目指す。ワークフェア及びNREGAのサーベイに関しては、日本語論文としていく。本年度の実地調査ではタイミングが合わずNREGAを管轄する機関への聞き取りができなかったので改めて翌年度に実地調査を行う。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
腎糸球体メサンギウム細胞とIgA1の相互作用および関連分子による修飾機構

IgA腎症では腎糸球体メサンギウム細胞にIgAが沈着し、その受容体としてインテグリンを想定している。トランスグルタミナーゼ2は非共有結合的にインテグリンヘテロダイマーとクラスターを形成し、細胞外基質とインテグリンを結びつける作用が報告されている。そこでトランスグルタミナーゼ2のリコンビナント蛋白作成を数種類の発現ベクターで試みたが、いずれの発現ベクターでもトランスグルタミナーゼ2蛋白の発現は認められなかった。また、IgAと複合体を形成する可溶性Fcα受容体のリコンビナント蛋白を作成する実験も数種の発現ベクターで試みたが、こちらも蛋白の発現が認められなかった。発現誘導条件を数種類試みたがいずれも成功せず、蛋白が発現しない原因は不明であった。本研究の主題はインテグリンを介したメサンギウム細胞とIgAの相互作用の解明であり、研究計画に記載したリコンビナント蛋白の作成がいずれも成功しなかったため、実験手法を根本的に改め、インテグリン欠損マウスを用いたin vivoでの相互作用を解明することに方針転換した。マウス腎糸球体メサンギウム細胞にIgAが沈着するモデルを作成する必要が生じたため、B-cell activating factor of the TNFfamily (BAFF)遺伝子を持つ発現プラスミドベクターを静水圧法で肝細胞に導入し、高IgA血症ならびにメサンギウム細胞にIgAが沈着するモデルの開発に成功した。さらに、BAFF遺伝子導入7か月後にはアルブミン尿が出現することが明らかとなり、今後はこのモデルを各種遺伝子欠損マウスに応用してIgA腎症の発症、進展様式の解明に使用できる実験系を構築することができた。IgA腎症に特徴的とされるメサンギウム細胞へのIgAの沈着には、インテグリンα1およびα2を介していることが報告されている。そこでsiRNAを用いてインテグリンα1、α2ならびに、IgAの受容体として報告されているCD71をそれぞれ特異的にノックダウンしたメサンギウム細胞を用いて、IgAとの共培養によるメサンギウム細胞内の情報伝達物質を解析した。インテグリンα1欠損メサンギウム細胞では、コントロール用siRNAを反応させたメサンギウム細胞と同様に、IgAの添加によりERK 1/2、WNKをはじめとする各種情報伝達物質のリン酸化が認められたが、CD71欠損メサンギウム細胞ではこれらのリン酸化が減弱ないし消失しており、さらにインテグリンα2欠損メサンギウム細胞ではそのほどんどが消失していた。このことから、IgAによるメサンギウム細胞の情報伝達は、インテグリンα2を介したものであると考えられた。また、トランスグルタミナーゼ2は、インテグリン同士やインテグリンと細胞外基質を結合させる働きが報告されている。そこでトランスグルタミナーゼ2の発現をsiRNAを用いてノックダウンさせ、IgAと反応させたところ、コントロール用siRNAを反応させたメサンギウム細胞と比較してIgAの添加によるインテグリンα1、α2や細胞外基質の発現が抑制されており、IgAとインテグリンα2の結合にトランスグルタミナーゼ2が関与していることが推察された。また、CD71のリガンドであるトランスフェリンをIgAとともにメサンギウム細胞に添加したが、発現遺伝子に違いは見られなかった。実験手技は概ね確立したものであるため。トランスグルタミナーゼ2は非共有結合的にインテグリンヘテロダイマーのクラスターを形成し、細胞外基質とインテグリンを結びつける作用が報告されている。前年度の研究では、siRNAを用いてトランスグルタミナーゼ2遺伝子の発現を低下させたメサンギウム細胞では、IgAと反応させた場合に生じるインテグリンα1やインテグリンα2、各種細胞外基質の遺伝子発現が減弱していた。インテグリンとIgAとの相互作用にトランスグルタミナーゼが必須であることが明らかとなり、逆にトランスグルタミナーゼ2が過剰に存在した場合にはメサンギウム細胞の反応性が増強されることが想定されたため、グルタチオン-S-トランスフェラーゼとトランスグルタミナーゼ2の融合リコンビナント蛋白作成を試み、pGEX発現ベクターのグルタチオン-S-トランスフェラーゼのC末端にヒトトランスグルタミナーゼ2遺伝子を組み換えたベクターを作成した。大腸菌に形質転換し、イソプロピル-β-チオガラクトピラノシドにて蛋白合成誘導を行ったが、グルタチオン-S-トランスフェラーゼ単独では産生誘導されるものの、グルタチオン-S-トランスフェラーゼ-トランスグルタミナーゼ2融合蛋白は大腸菌内にて誘導されなかった。反応温度や反応時間、イソプロピル-β-チオガラクトピラノシド濃度など各種条件で誘導を試みたが、融合蛋白合成はできなかったため、ヒトトランスグルタミナーゼ遺伝子をpHEK293発現ベクターに組換えて、メサンギウム細胞内でトランスグルタミナーゼを発現させる方針とし、発現ベクターの作成まで終了した。グルタチオン-S-トランスフェラーゼ融合リコンビナントトランスグルタミナーゼ2蛋白の作成が滞っていたため。

発現誘導条件を数種類試みたがいずれも成功せず、蛋白が発現しない原因は不明であった。本研究の主題はインテグリンを介したメサンギウム細胞とIgAの相互作用の解明であり、研究計画に記載したリコンビナント蛋白の作成がいずれも成功しなかったため、実験手法を根本的に改め、インテグリン欠損マウスを用いたin vivoでの相互作用を解明することに方針転換した。マウス腎糸球体メサンギウム細胞にIgAが沈着するモデルを作成する必要が生じたため、B-cell activating factor of the TNFfamily (BAFF)遺伝子を持つ発現プラスミドベクターを静水圧法で肝細胞に導入し、高IgA血症ならびにメサンギウム細胞にIgAが沈着するモデルの開発に成功した。さらに、BAFF遺伝子導入7か月後にはアルブミン尿が出現することが明らかとなり、今後はこのモデルを各種遺伝子欠損マウスに応用してIgA腎症の発症、進展様式の解明に使用できる実験系を構築することができた。当初の予定通り、リコンビナントトランスグルタミナーゼ2を作成し、メサンギウム細胞にIgAとともに添加し、IgAとの反応性にどのような影響を及ぼすかを、発現遺伝子解析を行い検証する。また、IgA腎症患者血清より、IgAに対するIgG型およびIgA1型自己抗体を抽出し、メサンギウム細胞と共培養することによる発現遺伝子の違いを検証する。さらにトランスグルタミナーゼ2特異的合成基質ペプチドにFITC標識してプローブを作成し、ヒト腎生検組織においてインテグリンα1、α2、CD71と、トランスグルタミナーゼ2とのオーバーラップの比率と病理所見、臨床所見ならびに腎予後とを比較検討する上記のようにトランスグルタミナーゼ2発現ベクターを哺乳類細胞内で発現できるpHEK293に変更し、メサンギウム細胞内での発現を試みる。次年度使用額は少額であり、購入できるものがなかったため。次年度予算と合わせ、物品費に使用する。
脳のカルモデュリン依存性プロテインキナーゼIIの可変領域の多様性とその生理的意義

カルシウム/カルモデュリン依存性プロテインキナーゼII(CaMキナーゼII)には4種類のサブユニットの遺伝子が存在する。さらに、それぞれのサブユニットには可変領域のスプライシングの違いにより複数のアイソフォームが存在する。我々は免疫学的手法に加えて、分子生物学的手法や細胞生物学的手法を用いて、脳組織や培養細胞株に存在するCaMキナーゼIIのアイソフォームを同定し、それぞれのアイソフォームの生理作用を多角的に検討した。1.脳組織に存在するアイソフォームについては、1)デルタサブユニットに対する抗体を作製し、小脳の顆粒細胞の核内にデルタ3が存在することを見いだした。2)神経細胞の核内に存在するアルファBとデルタ3をNG108-15細胞に過剰発現させ、脳由来神経栄養因子(BDNF)の発現について検討した。酵素の過剰発現によりBDNFのmRNAと蛋白質の発現が増加した。さらに、ルシフェラーゼをレポーター酵素として、プロモーター解析を行った。2.培養アストロサイトやNG108-15細胞については、存在するアイソフォームをmRNAと蛋白質レベルで全て同定し、デルタ2が主要なアイソフォームであることを見いだした。これらの細胞内ではデルタ2は主にゴルジ体に局在した。3.マウスインスリノーマ細胞であるMIN6細胞については、インスリン分泌反応との関連で検討した。1)MIN6細胞の主要なアイソフォームはベータ′eとデルタ2であった。2)両アイソフォームを過剰発現させた後、トルブタマイドや高濃度グルコース処理によるインスリン分泌反応について検討した。酵素の過剰発現により、インスリン分泌反応が増強された。3)CaMキナーゼIIの基質であるシナプシンIの燐酸化反応もインスリン分泌反応と同様に増強された。これらの研究結果は、CaMキナーゼIIの多様性とその生理的意義を理解する上で極めて有用な知見であると考えられる。われわれは種々の培養細胞には脳内の神経細胞のCaMキナーゼIIとは異なるアイソフォームが存在することを見いだした。今回、培養アストロサイトとインスリン分泌細胞であるMIN6細胞に存在する全てのアイソフォームをクローニングし、その細胞内局在部位について検討した。1.ラット脳の培養アストロサイトについては、1)得られたRNAを用いたノーザンブロットとRT-PCR法により4種類のサブユニットが全て存在し、デルタサブユニットが最も多量に存在することが明らかになった。2)種々の抗体を用いた免疫ブロットではデルタ2アイソフォームが最も多く検出された。3)免疫染色後の共焦点レーザー顕微鏡による観察ではデルタ2は細胞の小胞体とゴルジ体に局在していた。2.インスリン分泌細胞であるMIN6細胞については、1)RNAと蛋白質の両方の解析でデルタ2が最も豊富に発現していることが明らかになった。2)デルタ2は分離したインスリン分泌顆粒上に存在した。3)さらに、MIN6細胞でのデルタ2の過剰発現によりインスリンの分泌が増強された。これらの結果はデルタ2が様々な種類の細胞に広く発現しており、小胞体からゴルジ体、さらには分泌顆粒上に移行し、ホルモンや神経伝達物質の分泌に関与することを示唆している。なお、未成熟な脳の神経細胞や末梢の神経細胞でのシナプス機能の調節にもデルタ2が関与する可能性が考えられ、今後検討する予定である。カルシウム/カルモデュリン依存性

プロテインキナーゼII(CaMキナーゼII)にはアルファ、ベータ、ガンマ、デルタの4種類のサブユニットの遺伝子が存在する。さらに、それぞれのサブユニットには可変領域のスプライシングの違いにより複数のアイソフォームが存在する。われわれはラット脳から、神経細胞の核内に存在するアイソフォームとしてアルファBとデルタ3のcDNAをクローニングした。また、未熟な脳に多いベータ'eとデルタ2が、インスリン分泌細胞であるMIN6細胞に多量に存在することを見いだした。今回、それぞれのアイソフォームの細胞内での生理機能について検討した。1.アルファBとデルタ3については脳由来神経栄養因子(BDNF)の発現調節について検討した。1)それぞれのアイソフォームをNG108-15細胞に過剰発現させた後、電位依存性カルシウムチャネルを開口させた。酵素の過剰発現により、BDNFのmRNAと蛋白質の発現が増加した。2)BDNFのmRNAの上流の遺伝子をクローニングし、ルシフェラーゼをレポーター酵素として、プロモーター解析を行った。2.MIN6細胞については、1)細胞に、ベータ'eとデルタ2を過剰発現させた後、トルブタマイドや高濃度グルコース処理によるインスリン分泌反応について検討した。酵素の過剰発現により、インスリン分泌反応が増強された。2)CaMキナーゼIIの基質であるシナプシンIの燐酸化反応もインス-リン分泌反応と同様に増強された。これらの結果は、神経細胞の核内に存在するアイソフォームはBDNFなどの遺伝子発現に関与することを示している。また、ベータ'eとデルタ2は、シナプシンIの燐酸化反応を介して、インスリン分泌反応に関与することを示している。これらの研究により、それぞれのアイソフォームの生理的意義が明らかになったものと思われる。