hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
超伝導磁束渦糸中の準粒子励起状態

本研究によって、ホウ炭化物超伝導体が非常に異方的な超伝導ギャップをもつs波超伝導体であることが始めて明らかになった。さらに、この異方的なギャップが非磁性不純物によって等方的なギャップへと変化することを明らかにした。また異方的ギャップをもつd波超伝導体における不純物効果とも対比、検討を行った。超伝導ギャップの異方性を調べるために、磁束渦糸に伴った準粒子励起を磁場中比熱測定によって観測した。ホウ炭化物超伝導体YNi_2B_2Cでは温度のべき乗に依存した電子比熱・磁場の平方根に依存した準粒子比熱から超伝導ギャップがフェルミ面上のある部分で消失あるいは非常に小さくなっていることが示唆された。非磁性不純物(Pt)を添加しdirty極限に近づけていくと、電子比熱は指数関数的な温度依存性へ準粒子比熱は磁場に比例した振る舞いへと変化し、超伝導ギャップが不純物散乱によって等方的なものに変化したことが示された。さらに、高電子分光実験を東京大学物性研究所のグループと共同で進め、YNi_2B_2Cにおける超伝導ギャップの異方性を直接観察することにも成功した。La_<2-x>Sr_xCuO_4(x=0.19)においても同様に異方的な超伝導ギャップの存在が確認できたが、非磁性不純物(Zn)の効果はホウ炭化物におけるそれとは対照的で、Znの添加によって温度に比例した項が現れ磁場依存性もH^*log(H)となった。このことは、d波超伝導体では非磁性不純物による散乱で強い対破壊がおこりギャップ内に有限な状態密度が形成されることを意味する。一方YNi2B2Cは異方的s波超伝導体で、非磁性不純物による散乱は(対破壊をおこさず)ギャップの異方性を平均化しフェルミ面全体にわたって等方的なギャップが開くことになる。今年度の主な成果は、磁束渦糸に伴った準粒子励起を観測することによって、異方的な超伝導ギャップの非磁性不純物に対する応答が(類似したエネルギーギャップを持つにも関わらず)異方的s波超伝導体とd波超伝導体とでは対照的に異なることを明らかにした点である。対象とした物質は銅酸化物高温超伝導体La2-xSrxCuO4とホウ炭化物超伝導体YNi2B2Cで、超伝導ギャップに対する非磁性不純物の効果は磁場中低温比熱測定を用いて調べた。YNi2B2Cでは温度のべき乗に依存した電子比熱・磁場の平方根に依存した準粒子比熱から超伝導ギャップがフェルミ面上のある部分で消失あるいは非常に小さくなっていることが示唆された。La2-xSrxCuO4(x=0.19)においても同様に異方的な超伝導ギャップの存在が確認できたが、非磁性不純物(Zn)の効果はホウ炭化物におけるそれとは対照的で、Znの添加によって温度に比例した項が現れ磁場依存性もH^*log(H)となった。一方YNi2B2Cは異方的s波超伝導体で、非磁性不純物による散乱は(対破壊をおこさず)ギャップの異方性を平均化しフェルミ面全体にわたって当方的なギャップが開くことになる。

一方YNi2B2Cは異方的s波超伝導体で、非磁性不純物による散乱は(対破壊をおこさず)ギャップの異方性を平均化しフェルミ面全体にわたって等方的なギャップが開くことになる。
高温熱直接発電用新素材の開発

1.O_2、C_2H_2ガスのrf-反応プラズマ(13.56MHz)中でFeSi_2粉体の処理を行った。この焼結体の熱起電力は、プラズマ処理をしない場合に比べて著しく増加することがわかった。その増加率は、O_2ープラズマで約5倍、C_2H_2ープラズマで約1.52倍であり従来の焼結体より少なくとも電気的出力が20倍程度アップできた。(松原)2.ECRプラズマを用いて、βーボロンB_4C高融点熱電材料の薄膜形成を行い、作製条件の最適化について検討した。その結果、膜中のB-C結合濃度はメタン濃度と水素の含有量で膜中のB-C結合濃度が制御できることがわかった。(権田)3.Si、Geをベースにした低次元材料について、高周波プラズマCVDによりアモルファス膜を作成し、原子構造、添加する不純物によって熱起電力特性を改善できることがわかった。Si、Ge中への不純物として、B、Pが有効である。(木村)4.NaCl型のLi_xM_<1-x>O(M:第一遷移金属)、ペロブスカイト型(Re_<1-x>Ca_x)MnO_3、ルチル型MO_<2-x>F_xについて、超高圧法を適用して新規の結晶構造をもつ高温熱電材料が得られる可能性を示した。(島田)6.β、βーアルミナの高温度での耐久性はアルミナの密度が大きいほど、また粒成長したものほど高いことを明らかにした。また、電極材料としては、TiC、NbCの炭化物、さらにNbNの窒化物が優れていることを明らかにした。(加藤)1.O_2、C_2H_2ガスのrf-反応プラズマ(13.56MHz)中でFeSi_2粉体の処理を行った。(加藤)
無限エネルギーゲージ理論と無限次元モジュライ空間の幾何

有限生成無限群Gと,その有限生成系S与え,それに対するケーリーグラフを考える.このケーリーグラフに「沿って」四次元球面を無限個連結和して作られる非コンパクトな四次元多様体をXとしよう.このX上でのYang-Millsゲージ理論を研究した.具体的には,X上の(一般にはエネルギー無限大の)ASD接続のモジュライ空間を考えたとき,連結和の各ピース上で曲率に適当な制限を加えれば(そして,さらに連結和の構成をうまく制御すれば)モジュライ空間がほぼ「インスタントンの無限貼り合わせ」の手法で記述できることを示した.特に,その応用として,Gがアメナブル群である場合に,モジュライ空間のG作用に関する(Gromovの定義した意味での)「平均次元」の評価を与えた.さらに,適当な状況においては,平均次元に対する公式を与えることに成功した.非コンパクトな4次元多様体上での無限エネルギーのゲージ理論というものは,ほとんど何も研究が行われていない巨大な荒野であるが,その荒野を開拓する一歩になったと考えている.また,平均次元の評価においては,考える群Gはアメナブルである必要があるが,「インスタントンの無限貼り合わせ」に関する解析においては,群Gが一般の有限生成無限群で良く,特に,非可換自由群のように,非アメナブルな場合でも解析が可能であるということは興味深いことだと思われる.一方で,「無限貼り合わせ」で記述できないような,より一般のASD接続のモジュライ空間を,Donaldson等によって開発された「ゲージ理論版のRungeの定理」を用いて調べる研究も進行中である.複素平面から複素射影空間への正則写像であって、その微分のノルムが1以下のもの(プロディ曲線)全体のなすモジュライ空間の研究を行った。この空間は無限次元の空間であるが、その「平均次元」を評価する技術を研究した。具体的には、平均次元の下からの評価を変形理論の考え方を無限次元の状況に応用して行った。(平均次元の上からの評価については、当該年度以前からも研究があった。)この研究によって、ブロディ曲線の「平均エネルギー」がモジュライ空間の平均次元と関連してくることがかなり、はっきりしてきた。さらに、現時点ではまだ予想の形ではあるが、有理型函数であってブロディ曲線であるものの成すモジュライ空間の平均次元の値を、具体的に決定できる可能性が出てきた。(それは、「平均エネルギー」の上限値を決定せよ、という問題が重要な問題であることを示唆する。)以上の研究によって、無限次元モジュライ空間の幾何学の研究というものが、絵空事ではなく、現実的な研究課題であることがはっきりしてきたと思われる。これは広大な未知の研究分野が存在することを示唆しているように思う。そして、上で述べた、平均次元の下からの評価で用いた変形理論の考え方は、ブロディ曲線に限らず、他の状況、例えばヤン・ミルズゲージ理論における反自己双対方程式の解の成すモジュライ空間の平均次元の研究においても、応用可能な手法である可能性が高いと思われる。従って、それは無限次元モジュライ空間の幾何学の研究における、基本的な手法・考え方のプロトタイプを成すものとなる可能性を有する。有限生成無限群Gと,その有限生成系S与え,それに対するケーリーグラフを考える.このケーリーグラフに「沿って」四次元球面を無限個連結和して作られる非コンパクトな四次元多様体をXとしよう.このX上でのYang-Millsゲージ理論を研究した.具体的には,X上の(一般にはエネルギー無限大の)ASD接続のモジュライ空間を考えたとき,連結和の各ピース上で曲率に適当な制限を加えれば(そして,さらに連結和の構成をうまく制御すれば)モジュライ空間がほぼ「インスタントンの無限貼り合わせ」の手法で記述できることを示した.特に,その応用として,Gがアメナブル群である場合に,モジュライ空間のG作用に関する(Gromovの定義した意味での)「平均次元」の評価を与えた.さらに,適当な状況においては,平均次元に対する公式を与えることに成功した.非コンパクトな4次元多様体上での無限エネルギーのゲージ理論というものは,ほとんど何も研究が行われていない巨大な荒野であるが,その荒野を開拓する一歩になったと考えている.また,平均次元の評価においては,考える群Gはアメナブルである必要があるが,「インスタントンの無限貼り合わせ」に関する解析においては,群Gが一般の有限生成無限群で良く,特に,非可換自由群のように,非アメナブルな場合でも解析が可能であるということは興味深いことだと思われる.一方で,「無限貼り合わせ」で記述できないような,より一般のASD接続のモジュライ空間を,Donaldson等によって開発された「ゲージ理論版のRungeの定理」を用いて調べる研究も進行中である.
咽頭弓進化の理解を目指したPax1転写制御機構の進化の解明

これまでにメダカを用いた実験でpax1という転写因子の機能を阻害すると咽頭弓の分節を担う咽頭嚢形成が阻害されるということが分かっていた。これまで咽頭弓の分節の位置とタイミングはこの咽頭嚢を形成する内胚葉の中で決定されていると考えられていたが、pax1を阻害したメダカ胚においては咽頭嚢の分節が阻害された場所において中胚葉が分節的に分布する様子が観察された。この表現型を注意深く観察すると、多くの阻害胚の咽頭中胚葉が外胚葉直下に分布していた。正常発生を見ると、咽頭中胚葉は咽頭弓分節前には外胚葉の直下に位置し、咽頭弓の成熟と分化の過程で内胚葉や神経堤細胞の影響を受けて咽頭弓中心部に取り込まれた。従って、分節した中胚葉が外胚葉直下にあるということは二次的に他の細胞によってではなく、中胚葉自体が自律的に分節することを示唆している。内胚葉と中胚葉をマーカー遣伝子のin situ hybridizationによって同一胚で染め分けてみても、分節した中胚葉の細胞の間に内胚葉は干渉していなかった。これらのことから、咽頭弓の分節は内胚葉ではなく中胚葉によって制御されていると考えられた。一方、咽頭弓を獲得していないナメクジウオの鰓の分節位置は背側にある体節と一致しており、鰓裂の形成に関わると考えられるtbx1が体節中胚葉の最も腹側で発現していた。このことからナメクジウオの鰓裂の分節は体節中胚葉の分節によって支配されていると考えられた。これらの結果から、これまで全く別の発生システムによってもたらされると考えられた体節と咽頭弓の進化学的、発生学的な関係性が明らかになってきた。本研究は脊椎動物を特徴付ける重要な構造である咽頭弓の発生機構とその進化についてアプローチした結果、咽頭弓の分節と体節の分節との関連性を明らかにした。本研究の成果は単に咽頭弓の発生機構だけではなく、脊椎動物の頭部の起源や、複数の胚葉が協調的に行う形態形成の進化プロセスの解明に貢献すると考えられる。進化的な考察を加えられるようにデータを集め、論文としてまとめたい。脊椎動物の咽頭中胚葉分節と体節の分節の関係性を解明することを目指す。脊椎動物の原始的な特徴をもつヤツメウナギはメダカなど顎口類よりも咽頭弓形成の位置が体節と近く、体節中胚葉と咽頭弓との関係を明らかにするための材料として適していると考えられる。また、今後はこのヤツメウナギの発生の観察と共に、脊椎動物の咽頭弓形成にどのような分子基盤が存在するのかをモデルとしてゼブラフィッシュを用いて解析していく。これまでの研究では、メダカのPax1が咽頭弓分節において分節位置を前もって示す発現パターンを示し、その発現が咽頭弓分節に不可欠であることを明らかにしていた。本年度はマウスの咽頭弓分節に必要なことが分かっているTbx1とRipply3という遺伝子がメダカにおいてどのように発現、機能しているかを調べ、咽頭弓分節の一義的な情報の所在を解明することを目的に研究を開始した。まず、メダカのゲノムにはRipply3が存在しなかった。次に、メダカTbx1は咽頭内胚葉におけるPax1とは異なり分節的でなく、咽頭弓の分節位置を含め後方により広く発現した。そして、Tbx1の機能を阻害してもPax1の発現自体は抑制されなかったが、Pax1の分節的な発現パターンが消失した。さらに、Pax1の咽頭エンハンサー領域にはTbx1の結合モチーフがあることがin silicoで予測された。これらのことからメダカにおいては咽頭弓分節には、Pax1とTbx1が協調して機能することが明らかになった。また、Pax1を阻害したときにTbx1の中胚葉における発現が分節的に見られたことから、内胚葉分節とは独立に咽頭中胚葉が分節する可能性が浮上した。このことは咽頭弓分節が咽頭内胚葉の分節により行われるという定説を覆す可能性がある。これまでに咽頭内胚葉の分節だけを特異的に抑えた上で中胚葉の挙動を観察する研究は行われておらず、本研究で見出したPax1の機能阻害系はこれを検証する有用な系と考えられる。最近の半索動物ギボシムシ(脊索動物の外群)の鰓裂に関する研究により、単なる鰓裂の分節から脊椎動物の咽頭弓に至るまでには、元々Pax1が担っていた内胚葉分節にTbx1が関与するステップがあったことが示唆される。これらの変化を先導した実態について、来年度はまず上記のメダカの咽頭中胚葉における発生学的研究から切り込んでいきたい。メダカの咽頭内胚葉の分節に不可欠な遺伝子Pax1とTbx1の制御関係を明らかにするために、TBx1の機能を阻害した胚でPax1の発現パターンを観察した。すると、Pax1はコントロールで見られるような分節的な咽頭嚢特異的な発現パターンを示さず、咽頭内胚葉の側方の領域で前後に連続的に発現した。そこで反対にPax1の機能を阻害した胚でTbx1の発現パターンを観察した。

すると今度は、咽頭内胚葉におけるTbx1の発現は分節的でなくなったが、咽頭中胚葉におけるTbx1の発現は分節的な発現パターンを留めていた。このことから咽頭中胚葉のTbx1が内胚葉のPax1の分節的な発現パターンを誘導し、そのPax1が咽頭嚢におけるTbx1の発現を促進していることが考えられた。これまで咽頭弓の分節は咽頭内胚葉において生み出された分節リズムによって咽頭嚢が形成されることで起こると考えられていた。しかし、今回の結果は咽頭中胚葉において分節リズムが生み出され、それに従う形で咽頭内胚葉の分節が生じることを示唆するものであった。このことを確かめるために、咽頭嚢の分節を抑制したPax1の阻害胚において咽頭中胚葉で特異的に発現する転写因子Tcf21の発現パターンを観察した。すると驚くべきことに、咽頭内胚葉が分節していないにもかかわらず、tcf21が発現した中胚葉細胞が咽頭領域において分節的に配置されている様子が観察できた。さらに、内胚葉マーカーであるfoxA2との共染色の結果、咽頭内胚葉の分節はこれら中胚葉の分節には関与していないことが確かめられた。咽頭中胚葉の分節を明らかにすることで、脊椎動物の進化の問題として長きに渡って議論されている咽頭弓と体節との分節性の関係を明らかにする手がかりを得られる可能性がある。今年度は本研究の目標であった咽頭弓分節機構について、一義的な分節リズムの所在が中胚葉にあることを示した重要な証拠をつかむことができた。来年度は脊椎動物の進化を考える上で重要な系統学的位置にあるヤツメウナギを用いて咽頭中胚葉の分節が存在するかを検証していきたい。これまでにメダカを用いた実験でpax1という転写因子の機能を阻害すると咽頭弓の分節を担う咽頭嚢形成が阻害されるということが分かっていた。これまで咽頭弓の分節の位置とタイミングはこの咽頭嚢を形成する内胚葉の中で決定されていると考えられていたが、pax1を阻害したメダカ胚においては咽頭嚢の分節が阻害された場所において中胚葉が分節的に分布する様子が観察された。この表現型を注意深く観察すると、多くの阻害胚の咽頭中胚葉が外胚葉直下に分布していた。正常発生を見ると、咽頭中胚葉は咽頭弓分節前には外胚葉の直下に位置し、咽頭弓の成熟と分化の過程で内胚葉や神経堤細胞の影響を受けて咽頭弓中心部に取り込まれた。従って、分節した中胚葉が外胚葉直下にあるということは二次的に他の細胞によってではなく、中胚葉自体が自律的に分節することを示唆している。内胚葉と中胚葉をマーカー遣伝子のin situ hybridizationによって同一胚で染め分けてみても、分節した中胚葉の細胞の間に内胚葉は干渉していなかった。これらのことから、咽頭弓の分節は内胚葉ではなく中胚葉によって制御されていると考えられた。一方、咽頭弓を獲得していないナメクジウオの鰓の分節位置は背側にある体節と一致しており、鰓裂の形成に関わると考えられるtbx1が体節中胚葉の最も腹側で発現していた。このことからナメクジウオの鰓裂の分節は体節中胚葉の分節によって支配されていると考えられた。これらの結果から、これまで全く別の発生システムによってもたらされると考えられた体節と咽頭弓の進化学的、発生学的な関係性が明らかになってきた。研究開始当初は咽頭弓分節が内胚葉の分節によって引き起こされるとされる定説を前提にしていたが、本年度の研究から、咽頭中胚葉の自律的な分節が存在し、それが咽頭弓分節を誘導するという予想外の可能性が浮上してきた。このことは咽頭弓の発生機構と進化を考える上で全く新しいブレイクスルーになる可能性がある。脊椎動物の咽頭中胚葉分節形成に関して、特筆すべき成果が得られた。
レコンキスタ期イベリア半島のキリスト教写本芸術と異文化交渉に関する基礎的研究

本研究では、レコンキスタ期(711-1492年)のイベリア半島北部のキリスト教圏の美術、とりわけ写本芸術を中心的に扱った。イスラーム、ユダヤ教といった異宗教のみならず、ローマ教皇庁やフランス由来の修道士たちも、同じキリスト教徒(カトリック)とはいえある時点まで異なる典礼や文字を用いており、ときに半島のキリスト教諸王国と政治的意図が対立したことなどから、同地の異文化交渉はきわめて複雑な様相を呈したことを事例研究を通して分析した。また、研究方法に関して、非欧米圏でかつ西欧中世研究が行われている中南米の研究者らと一定程度、問題点を共有し得ることがコロキウムへの参加などを通して確認された。3年計画の研究の第1年次にあたる本年度の後半には、スペイン各地の図書館での写本実見調査出張、ならびに非欧米圏における中世研究について歴史学・美術史学の研究者との意見交換を目的とした中南米出張を予定していた。しかし秋頃判明した妊娠とそれに伴う体調の不安定さのため、海外出張はいずれもキャンセル・延期せざるを得ず、研究計画の進行と支出の予定に大きな変更が生じた。こうした事情のため、年度を通して、写本芸術に関する文献資料および711-1492年のレコンキスタ期の異文化交渉に関連する図版資料の収集と整理を行った。同時に、図版や先行研究が入手できたものから、当初研究の2年次以降に計画していた写本の個別研究を先取りする形で開始した。具体的には、トレド司教であった聖イルデフォンススによる『聖母マリア童貞論』のテキストを擁する装飾写本2冊を取り上げた。イスラーム支配下のトレドという異文化圏に身を置くキリスト教徒が制作した作例である1067年の《フィレンツェの聖母マリア童貞論》と、12世紀初頭にフランスのクリュニー会周辺で制作され、北スペインのレオン王アルフォンソ6世に贈られたと先行研究で見なされてきた《パルマの聖母マリア童貞論》である。両者は、基本的に同一のテキストに基づくにもかかわらず、その挿絵の図像には大きな相違がある。端緒を開こうと両写本の装飾プログラムの比較と分析を口頭発表で行ったが、それぞれの作品が周囲に与えた影響や図像学的源泉といった問題については今後も研究を深めていく必要がある。最終年度となる本年度は、レコンキスタ期のイベリア半島で制作された装飾写本の個別研究をもっと進める予定であった。挿絵の図像的分析などには一定の進展があった一方、夏の調査旅行で収集した修道院文書などの史料を詳細に分析し、現存する写本の図像プログラムや制作背景に直接結びつけられ得る記述を発見して論文というかたちで成果をまとめるまでには至らなかった。この点が非常に悔やまれる。しかしながら、キリスト教圏とイスラームとの異文化交渉という本研究の中軸をなすテーマについて、きわめて限定的なものではあるにせよ、出版と口頭発表の機会が本年度持てたことは、これまでの研究内容を整理して今後の展望をあらためて考えるうえできわめて有用であった。また、研究期間中に出会った先行研究のなかから、本研究とも直接かかわる「レコンキスタ」という言説のスペイン歴史学研究における位置づけを分析した書物と、ローマ教皇庁やフランスのクリュニー会などイベリア半島外のキリスト教圏との接触のなかから誕生したサント・ドミンゴ・デ・シロス修道院の最新のモノグラフィーとを選び、日本の学会誌に新刊紹介を行った。なお、当初からの計画に含まれていた非欧米圏における西欧中世歴史学・美術史学の研究者とのネットワーク構築に関しては、本研究期間中に得られた成果を、2014年6月開催予定の西洋中世学会全国大会にてポスター発表を行う予定である(発表申請受理済み)。本年度の研究実施計画に基づき、前半は711-1492年のレコンキスタ期の写本芸術に関する先行研究の渉猟と、異文化交渉に関連する作品の基本データの収集を前年より継続して行った。年度の後半には、レオン=カスティーリャの初期ロマネスクを取り上げ、ヨーロッパからイベリア半島に新たにもたらされたロマネスク様式が王家の主導によって取り入れられたのは何故だったのかという点を、彼らの主導した西ゴート・リヴァイヴァルとの関連から分析し、口頭発表と論文を通して考察を深めた。年度末にはメキシコでの国際コロキウムに参加した。当初はメキシコ・シティで開催予定の第14回中世学国際集会へ参加する予定であったが、この集会が歴史よりももっぱら文学領域を対象としているとの情報を得たためにこれを取りやめた。その代わり、旧知のメキシコ自治大学のリーオス博士とのやり取りの中から、ヨーロッパから地理的文化的に遠く離れた環境での西欧中世研究について研究者同士が集まって直接言葉を交わすというアイディアが生まれ、メキシコ国立自治大学歴史学研究所長の賛同を得てそのためのコロキウムを開催できることとなった。

西欧中世の遠隔地で西欧中世を研究する意味、その利点と研究の限界、史料入手の困難など実際的な問題点とその解決法などについて南米の研究者たちと議論を行う中で、今後の研究の方法や方向性についてさまざまな示唆を得ることができ、個人的に非常に有意義なコロキウムとなった。25年度が最終年度であるため、記入しない。711-1492年のレコンキスタ期スペインの写本芸術に関する先行研究の渉猟と、イスラーム、ユダヤ教、ローマ教皇庁やフランスのクリュニー会といった様々な集団間の異文化交渉に関連する作品の基本データの収集に関してはおおむね順調に進展している。当初からの計画にあった非欧米圏における西欧中世歴史学・美術史学の研究者との意見交換も、2013年2月のメキシコにおける国際コロキウム「異なる視野から見たヨーロッパ中世:理論と方法論の諸問題」の開催とそれへの参加という形で実現し、予想以上の収穫を得ることができた。一方、初年度に研究に着手した2冊の聖イルデフォンススによる『聖母マリア童貞論』写本に関しては、挿絵の図像同定、テキストとの照合といった写本挿絵研究の基礎的作業は終了したものの、分析を深める段階で困難にぶつかっている。1冊目の1067年の《フィレンツェの聖母マリア童貞論》に関しては、イスラーム支配下にあったトレドにおけるキリスト教徒たちの文化的環境をもう少し調べると同時に、図像的源泉を幅広く追求する必要がある。フランスのクリュニー会周辺で制作された2冊目の《パルマの聖母マリア童貞論》は、スペインでコピーが作られたことが分かっている。そのコピー写本(スペイン国立図書館所蔵)の実見調査自体は済んでいるが、いつどこで誰が用いるために作られたのか、制作の背景を解明したい。先述した2冊の聖イルデフォンスス『聖母マリア童貞論』写本の問題については、10-11世紀のトレドの修道院に関する先行研究と写本学・文献学の先行研究をそれぞれ詳細にあたっていきたいと考えている。その種の文献が揃っている場所は限られるが、トレドの郷里史に詳しいラ・マンチャ州立図書館、写本学に関するレファレンス資料が豊富なスペイン国立図書館写本室、中世史・美術史・文献学の研究書が揃うスペイン国立高等学術研究院図書館などで広範な文献調査を行うことができれば解決の糸口が見えてくるのではないかとの感触を得ている。非欧米圏での中世研究者たちとの連携に関しては、メキシコでのコロキウム閉会時に、2015年にアルゼンチンのマル・デ・ラ・プラタ大学で同コロキウムの第2回大会を開催し、さらに議論を深めていくことを参加者間で確認した。メールなどによるコンタクトを通して具体的な開催計画を詰めていく予定である。本課題は来年度が最終年となる。写本の個別研究をできる限り進める一方、それらの個別研究を統合しうる大局的な観点を理論面および実際の作例の両面から構築していく必要があると考える。
輻射・非輻射再結合の同時観測とそれに基づく特異構造の電子状態の理論モデル構築

窒化物半導体光デバイスは、LEDや半導体レーザがすでに開発されているが、これらの発光層に用いられるInGaNやAlGaNなどの混晶半導体には、組成揺らぎ、歪みの空間分布、各種欠陥など結晶の周期性を乱す要因(特異構造)が混在しており、その材料物性が未だに完全には解明されていない。こうした材料の物性を解明するには、まず特異構造をもつ混晶窒化物半導体材料の構造と物性を様々な側面から実験的に調べ、それらの実験結果のすべてを説明するための理論モデルの構築が必要である。本研究では、これまでほとんど研究されていない「非輻射再結合の直接観察」がこの物性解明の突破口になり得ると考え、この実験から内部量子効率、輻射・非輻射再結合寿命を正確に求めるなどの研究を進めている。また、結晶の周期性の乱れから生じるバンド裾状態、局在状態を様々な光学手法で測定し、特異構造の物性を理解するための情報を得て、それらの結果を包括的に説明する理論モデルを構築し、窒化物混晶半導体における電子状態とキャリアダイナミクスを包括的に理解することを目指した。2019年度は光音響・発光同時測定法のノイズ除去をより進め、発光層の体積が小さいInGaN量子井戸試料において、再現性良く内部量子効率が測定できるようにした。そして、この実験装置を用いて、品質の異なる様々なInGaN量子井戸試料の内部量子効率を測定した。その結果、緑色領域で発光するInGaN量子井戸では内部量子効率が低いことなどが確認された。また、InGaN量子井戸に対して、時間分解PL測定によって測定された発光波長とPL寿命の関係、PLEスペクトル、PLピーク波長の励起波長依存性などの様々な実験結果を同時に再現する理論モデルの構築に取り組んだ。誤差関数の状態密度の中でのキャリアのエネルギー緩和を速度方程式でモデル化することにより、大部分の結果を再現することができた。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では、多様な特異構造を含む窒化物半導体における発光再結合と非発光再結合の機構を解明するため、この2つの過程を同時計測する光音響・発光同時計測法を用い、内部量子効率を正確に求める研究を行っています。さらに、時間分解発光測定や理論モデル計算をこれに組み合わせることにより、特異構造の電子状態とキャリアダイナミクスを包括的に理解することを目指しています。これまでの成果として、内部量子効率を求める研究では、InGaN量子井戸試料において、光音響・発光同時計測法を用いて内部量子効率を測定し、同じ実験データに対して従来のABCモデルを用いた解析も行い、非発光再結合確率がキャリア密度の1乗に、発光再結合確率がキャリア密度の2乗に比例すると考えるABCモデルの解析結果が自己矛盾を起こし、完全に破綻していることを確認しました。一方、InGaN量子井戸試料の種々の光学実験結果を理論モデルで統一的に理解する研究においては、ポテンシャル揺らぎによるバンド裾状態の状態密度を誤差関数として取り扱うことで、PL寿命の波長依存性、PLEスペクトル、PLピークの励起波長依存性、PLピークの温度変化(S字カーブ)などの実験結果を包括的に理解できました。さらに、AlGaN量子井戸において、引っ張り歪み下で特殊な電子状態が生じ、量子細線的な状態密度となることを発見した。論文などの目に見える成果がまだ少ないが、成果としての材料はかなり揃っており、これからどんどん発表していける状況にある。内部量子効率の測定に関しては、光音響測定のノイズレベルをあと1桁低減することにより、再現性や信頼性が向上することがわかっており、現在そのための方策を講じている。

一方、理論モデルによる解析については、かなり良い状況にあるが、もう少し理論を改良して、様々な実験結果と整合するようにしていきたい。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
脳内のCOセンサー蛋白質NPAS2の立体構造解析

本研究はヘムの分解に伴って生じる様々な生理反応の解明を目的として行なった。ヘムの代謝はヘムオキシゲナーゼ(HO)によるポルフィリン環の開裂によって始まり、この反応でビリベルジン、CO、鉄が生じる。生じたCOは、哺乳類では様々な生理反応のシグナル伝達物質として働くと示唆されている。このような生理反応の一つとして、NPAS2による体内時計の制御が知られている。NPAS2はヘムを二分子含む蛋白質で、ヘム鉄にCOが結合することによって、その会合状態を変化させ、BMAL1と相互作用することによって転写因子として機能する。ヘム結合ドメインA、Bおよびその両者をもつフラグメントを大腸菌内で大量発現させる系を用いて、試料を精製し、結晶化を試みたが、現在まで結晶解析に適した結晶を得ることには成功していない。NPAS2の関与する系以外にもCOは細胞増殖、抗炎症、抗アポトーシスといった細胞を保護する反応のシグナルとして働くことが示唆されている。これらはHOの特異的阻害剤が抗癌剤として使用できる可能性を示している。昨年、イミダゾール-ジオキソレン化合物が従来のHO阻害剤より特異性の高い阻害剤として働くことが報告された。今年度、私はこの阻害剤とヘム-HO複合体の三者複合体の立体構造を明らかにした。本構造を基に、より特異性の高い阻害剤が開発されることが期待される。一方で、光合成生物ではヘムの分解によって生じたビリベルジンが、フェレドキシン依存性ビリン還元酵素によって還元され、様々な光合成色素や光受容色素が合成される。今年度は、昨年度明らかにしたフェレドキシン依存性ビリン還元酵素(PcyA)と基質であるビリベルジンの複合体構造をさらに発展させ、基質非結合型の立体構造を明らかにした。基質結合前後の構造を比較することにより、PcyAにおける構造変化を伴う基質認識について明らかにした。ヘムの分解系は哺乳類ではヘムオキシゲナーゼ(HO)によるポルフィリン環の開裂とビリベルビン還元酵素によるビリルビンの生成の二段階からなる。HOによる環の分解は一酸化炭素の生成を伴う反応であり、生じた一酸化炭素はシグナル伝達物質として働くと示唆されている。その一つとして、NPAS2による体内時計の制御が考えられている。NPAS2はヘムを二分子含む蛋白質で、一酸化炭素の結合によるBMAL1との相互作用変化を通して機能する。ヒトNPAS2の全長およびヘム結合ドメインの大腸菌における大量発現系の構築を行なった結果、ヘム結合ドメインにおいては封入体に発現が確認されたものの、全長においては発現が確認されなかった。ヘム結合ドメインについて、封入体を可溶化し、巻き戻しを行なうことで、結晶化用試料を得たが、現在まで構造解析に適した結晶を得ることには成功していない。一方、光合成生物においては、ヘムの分解によりフィコビリンやフィトクロモビリンといった光合成色素や光受容色素が合成される。この代謝経路ではポルフィリン環の開裂によって生じたビリベルジンがフェレドキシン依存性ビリン還元酵素によって還元される。本研究ではシアノバクテリア由来HOの立体構造を明らかにし、哺乳類由来HOの立体構造と比較する事によって、それぞれのHOが還元蛋白質と特異的に相互作用するように最適化されていることを明らかにした。また、フェレドキシン依存性ビリン還元酵素(PcyA)の立体構造を世界に先駆けて明らかにし、その反応機構について詳細に検討した。
蛋白質導入法およびsi-RNAを用いた口腔癌に対する治療法の開発

現在までに以下の蛋白導入ドメインに結合したp53蛋白の精製のためのプラスミドの作成が終了しているTAT-p53に関しては、蛋白の精製も終了しており、HeLa細胞に迅速に導入されることが明らかとなった。すなわち導入を開始して30分後にはウエスタンブロティングにて多量のTAT-p53蛋白が細胞内に導入されていることが明らかとなっている。したがって、現在、導入されたHeLa細胞の増殖速度の変化、アポトーシスの誘導について検索しているところである。一方、他の蛋白導入ドメイン結合p53に関しては大腸菌にて蛋白は産生されるのだが、蛋白を濃縮する過程において多量に析出してしまい、高濃度の蛋白の精製に手間取っているところである。すなわち、蛋白の精製の過程で精製蛋白が溶解している水溶液の塩濃度を下げなければ実験に用いることができないのだが、塩濃度を下げることによって蛋白が凝集してしまい、現在解決策を模索中である。解決策の一つとして、クロマトグラフィーを用いて蛋白の精製をすることを考えている。EGF receptorの発現を抑制するsi-RNAの合成に関しては現在5つのパターンを作成してみたが、口腔癌細胞に導入してもFGF receptorの発現量に差があまり見られなかったため、現在別のsi-RNAの作成に取り掛かっているところである。本年は市販されている細胞株を用い,in vitroにて細胞内蛋白質導入を行い以下の結果を得た.GST-K_8遺伝子の入った蛋白産生用プラスミド(pGEX-KG)から大腸菌を用いて同蛋白を産生・精製し,口腔扁平上皮癌細胞株(HSC2,HSC3,HSC4,SAS,Ca9-22,KON,SCC4,OSC19,OSC20,KOSC-CL,Ho-1-N1,Ho-1-μ1)に導入したところ,株によってその導入効率に大きな差が生じることがわかった.導入効率の差は,口腔扁平上皮癌の原発部位とは全く関係が見られなかったため.そこで,それぞれの口腔扁平上皮癌細胞株の性質と蛋白導入効率との間に関連性があるか検討するために,これらの細胞株の性質を調べ,以下の結果を得た.・Fibronectinに対するinvasion assayを行った結果,HSC2,HSC4,OSC20およびKOSC-CLが転移能を有することが明らかとなった.・Galatin-Zymographyを行った結果,Ho-1-μ1を除くすべての株が活性型MMP2を産生することが明らかとなった.特に,HSC2,HO-1-N1,KONおよびKOSC-CLにその産生が多く見られた.現在もGST-K_8遺伝子蛋白導入量と口腔扁平上皮癌細胞株との差について検討中である.今後GST-K_<10>およびGST-K_<12>の蛋白導入についても検討する予定である.現在までに以下の蛋白導入ドメインに結合したp53蛋白の精製のためのプラスミドの作成が終了しているTAT-p53に関しては、蛋白の精製も終了しており、HeLa細胞に迅速に導入されることが明らかとなった。
マイクロキャビティ構造を用いたコヒーレントフォノンに関する研究

本研究では、ZnOとGaNをベースとしたハイブリッドマイクロキャビティの作製方法を確立した。特に、3種の結晶成長法(MOCVD, MBE, UHCVD法)の組み合わせでクラックのないZnO/GaNマイクロキャビティを作製できること、GaNマイクロキャビティは、MOCVD法による結晶の横方向への優先成長で良質なキャビティ層の成長ができることを見出した。さらに、反射や光ルミネッセンスのような光学特性評価を通じて、マイクロキャビティによるコヒーレントフォノンとキャビティポラリトンの相互作用の解明も試みたが、コヒーレントフォノンの生成にいたらなかった。今後も検討を継続する予定である。本研究では、キャビティ層に酸化亜鉛(ZnO)を用いて、窒化ガリウム(GaN)と窒化アルミニウム(AlN)による反射鏡(Distributed Bragg Reflector:DBR)をもつハイブリッドマイクロキャビティ構造を作製し、それらのキャビティ構造を用いて指向性・単色性に優れたコヒーレント音響フォノンの生成と、これらコヒーレント音響フォノンとキャビティポラリトンとの相互作用について、実験的に明らかにすることを目的としている。これは、半導体発振器の出力とその周波数の関係におけるテラヘラツギャップと呼ばれる2THz付近に向かって電波側、光側の両方から出力低下領域を克服するひとつの手段として注目されている。平成24年度は、前年度に引き続き、より良質のZnO/GaNハイブリッドマイクロキャビティ構造の作製を目指し、Virginia Commonwealth University(Prof. Morkoc研究室、米国)で`結晶成長を実施した。また、GaN系マイクロキャビティ構造も作製し、その特性評価を実施した。この構造は、キャビティ層にInGaN/GaN量子井戸構造を有している。また、上下のDBR構造を誘電体多層膜とする新しいマイクロキャビティ構造の作製方法を提案し、実際に作製を行い、その光学特性評価を行った。これらの試料に対して、基本的光学特性の評価はほぼ終了し、今後は最終的な目標であるコヒーレントフォノンの生成実験を実施したいと考えている。本研究は、酸化亜鉛(ZnO)を活性層として、窒化ガリウム(GaN)と窒化アルミニウム(AlN)のブラッグ反射鏡(DBR)と誘電体多層膜からなる微小共振器構造(マイクロキャビティ構造)を作製して、それらのキャビティ構造を用いて指向性・単色性に優れたコヒーレント音響フォノンの生成と、これらコヒーレント音響フォノンとキャビティポラリトンとの相互作用について、実験的に明らかにすることを目的としてきた。最終年度であるH25年度は、昨年度までに作製したマイクロキャビティ構造の評価と、それを用いたコヒーレントフォノンの生成実験を試みた。キャビティポラリトンの強いカップリング状態が完全ではなかったこと、測定側の問題が発生したこと(米国の協力研究室におけるレーザーのトラブル)により、コヒーレントフォノンの生成にはいたらなかった。これについては、今後も検討を検討を行う予定である。半導体発振器の出力とその周波数の関係を見ると、テラヘラツギャップと呼ばれる2THz付近に向かって電波側、光側の両方から出力低下領域がある。コヒーレント音響フォノンの利用は、そのギャップを克服するひとつの手段として注目されている。本研究では、酸化亜鉛(ZnO)と窒化ガリウム(GaN)をベースとしたハイブリッドマイクロキャビティ構造を用いた指向性・単色性に優れたコヒーレント音響フォノンの生成と、これらコヒーレント音響フォノンとキャビティポラリトンとの相互作用について、実験的に明らかにすることを目的として研究を進めてきた。平成23年度は、本研究に用いるZnO/GaNハイブリッドマイクロキャビティ構造の作製をVirginia Commonwealth University(米、Prof. Morkoc研究室)で実施した。マイクロキャビティ構造のうち、一方の反射鏡(Distributed Bragg Reflector:DBR)には、GaN/AlNの組み合わせ、もう一方はSiO2/SiNxの誘電体多層膜を用いた。GaN/AlNの組み合わせは、もっとも屈折率差の大きい組み合わせで、全体の総数を減らすことは可能であるが、格子定数の差も大きいため、格子不整合によるひずみの発生で欠陥を生じやすい。そこで、本研究では、DBRの作製のプロセスを見直し、数組の層の間に、超格子構造を挿入し、格子不整合によるひずみを緩和するようにした。作製した試料の基本的な光学評価(透過・反射・発光特性など)は、University of North Texas(米、Prof. Neogi研究室)で実施した。その結果、作製したマイクロキャビティの品質に若干のばらつきが見られ、今後の試料品質の改善が望まれている。本研究を遂行するための試料作製に時間を要しているが、良質の試料を得ることが最終的な成果を得る近道でもあるので、十分な時間をかけて実験を行っている。

これまでのところ、新たに導入した試料作製方法によって、クラックフリーのマイクロキャビティ構造の作製に成功している。これらの試料は、強結合状態を示す光学特性を示している。平成23年度の目標である、新しいZnO/GaNハイブリッドマイクロキャビティ構造の作製とその基本的な光学特性の確認を行った。また、光学特性評価の結果を、マイクロキャビティ作製へフィードバックし、新たに、GaN/AlNを用いたDBRの作製を試みることができた。格子不整合によるひずみ緩和のための工夫として、λ/4の厚さのGaN層とAlN層5.5組ごとにGaN/AlN超格子構造(5.5組)を挿入した。一部、ZnOキャビティ層とGaN/AlN DBRのストップバンドのずれが認められたため、今後さらに良質のマイクロキャビティ構造を作製する必要がある。現在までに作製した試料の基本的光学測定を実施し、作製した試料が目的の用途に合致するかを確認する。その後、超短パルスレーザによる強励起の光学測定を、Univ. North TexasのProf. Neogi研究室で、コヒーレント音響フォノンの生成実験を行う予定である。必要に応じて、新たな試料をVirginia Commonwealth UniversityのProf. Morkoc研究室で実施する。平成24年度は、さらに良質(クラックフリー)のZnO/GaNハイブリッドマイクロキャビティ構造の作製を目指す。また、超短パルスレーザーを用いた光励起によるコヒーレント音響フォノンの生成実験を行う。既存のZnO/GaNハイブリッドマイクロキャビティ構造において、コヒーレント音響フォノンの生成が確認できれば、第2段階として、生成されたフォノンとマイクロキャビティ構造中のキャビティポラリトンとの相互作用について実験的に検討する。この実験には、新たなマイクロキャビティ構造が必要となる。そこで、新規のキャビティ構造(フォトンの増幅のためのキャビティ構造とフォノンの増幅のためのキャビティ構造を重畳したもの)について設計・検討を開始する。結晶成長に関しては、Prof. H. Morkoc(Virginia Commonwealth Univ.)、超短パルスレーザを用いた光学評価は、Prof. A. Neogi (Univ. of North Texas)と協力して行う。光学測定に必要な光学部品等、低温測定のための液体ヘリウムおよび液体窒素、試料前処理に必要な試薬などの消耗品と、実験に必要な試料作製のために渡米する旅費(Virginia Commonwealth University, VA, US)と、光学測定のために渡米する旅費(Univ. of NorthTexas, TX, US)に充当する予定である。また、得られた成果を国際あるいは国内会議で発表するための旅費とする予定である。
皮質、皮質下領域による脊髄介在ニューロン系を介した随意運動制御機構

大脳皮質運動野、脳幹にある赤核、網様体からの下行路が、いかに協調して上肢の巧みな運動制御を行っているかを解明することは脊髄損傷後の回復過程で皮質脊髄路以外の経路がどのように補完的に働くかについても重要な知見をもたらす。こうした複数の下行路の役割を明らかにするために、本研究では皮質、皮質下由来の下行路を刺激して、脊髄運動ニューロンへの直接路と介在ニューロンを介した間接路への投射を同定する手技を確立し、さらに覚醒動物の随意運動中のこれらの投射先のニューロンの活動様式を明らかにすることを目指した。平成21年度は2頭のサルに慢性的に脳幹への電極を留置する外科的手技を行った。1頭へ錐体路への留置手技に成功し、その電気刺激効果を上肢の誘発運動の観察、筋電図による誘発電位を記録し、その閾値や刺激-誘発電位の関係を6ヶ月以上継続して観察した。結果、運動の誘発される閾値、刺激-誘発電位の関係を6ヶ月以上安定して観察し、動物の容態も極めて安定していた。現在、赤核への電極留置術について継続している。加えてこのサルにモンキーチェアにて到達-把握運動をできるようにトレーニングを行い、成功している。本研究は今後、上肢筋群への筋電図埋め込み、さらに脊髄記録装置を装着する外科手術を行い、そしてタスク実行中のサルの頚髄から到達-把握運動に関連して反応を示す脊髄運動、介在ニューロン活動を記録し、さらにそのニューロンへの投射を各下行路から電気刺激を行うことで同定する。これにより筋-脊髄-下行路と3層の運動制御に関わる復するの階層の機能的役割を明らかにしていく。
基地維持財政政策の変貌が地域経済に及ぼす影響に関する調査研究

1990年代から、基地受入の見返りとしての性格が濃厚な、新たな財政支出が増え、沖縄県内、とりわけ名護市をはじめ北部地域自治体に集中的に投じられたが、当該地域の経済状況は、沖縄県内の他地域と比べて格段の改善はみられなかった。2010年度から再編交付金事業の新規計上を見送った名護市では、他の方策で事業資金を獲得する方向が追求されていること、地元企業等においても地場産業や民需を開拓する動きがすすんでいることなど、財政・地域経済ともに基地に依存しなくても成り立つことが明らかになった。今年度は、再編交付金に至る基地維持政策の変遷を跡づけ、それが沖縄県内自治体財政と地域経済にどのような影響を及ぼしているかについて、検証した。その結果、明らかになったことの第1は、再編交付金の基本的仕組みは1974年に制定された「防衛施設周辺の生活環境の整備等に関する法律」第9条にもとづく「特定防衛施設周辺整備調整交付金」を踏襲していることである。それは、対象となる施設や自治体を防衛大臣の裁量で選別すること、面積や騒音被害などを点数化して、先に配分額をきめること、そしてその配分額の範囲内で自治体が政府の用意したメニューの範囲内で事業を選択するという枠組みである。9条交付金は施設整備に限定していたが、次第に対象が拡大し、再編交付金ではソフト事業にも投入できることとなった。第2は、10年余りにわたる新たな基地維持財政政策の展開により、沖縄における基地関連財政支出が質量ともに重大な変化を遂げてきたことが明らかになった。量的変化とは、従来沖縄における政府の財政支出の中心を担ってきた内閣府沖縄担当部局(旧沖縄開発庁)を所管とする振興開発事業費が減少し、防衛省を所管とする事業費の相対的比重が高まってきたことである。質的変化とは、従来の基地関連の財政支出は、沖縄の人々がみずからの意志で基地を引き受けているわけではないという点を考慮した賠償金ないしは補償金的な性格を有していたのに対し、新たな基地負担を受け入れる見返りとしての性格が濃厚になったきたことである。第3に、新たな基地維持のための財政支出を最も多く受け入れてきた名護市の実情を見る限り、持続可能な地域経済構築につながるような成果がみられないということである。むしろ、バブル的な性格を有する財政支出への依存が長年続いていたことの反動で、建設業などの倒産が他自治体に比して著しいという状況がみられることがあきらかにかった。今年度はまず、基地依存からの脱却をめさす試みの一つとして、沖縄市の泡瀬十潟埋立事業を調査・分析した。裁判所から、その「経済的合理性」について疑問符を投げかけられたこの事業は、沖縄独特の高率補助政策により、市が立案した事業でありながら、当面は国が事業主体となっていることにより、成り立っている事業であった。それはまた、一つの県の計画を40年近くも国が実施していることの表れであり、地方分権を進める上でも、改善の余地が大きいことが明らかになった。次に、名護市をはじめとする新たな基地維持政策を受け入れてきた本島北部の地域経済の実情を調査した。その結果、名護市をはじめとする北部地域においては、新たな政策が展開されたこの10年間において、市町村内純生産、失業率、生産労働人口など、どの経済指標においても特段の改善は認められなかった。他方、財政力に見合わない過大な収入を使い切ることを優先したため、地域経済の持続性につながらず、今後の維持管理に多大な負担を及ぼしかねない施策が、少なからずあることが明らかになった。第3に、大規模な基地返還が予定されている韓国の基地維持財政政策と跡地利用政策について、韓国で最も基地が集中している京畿道内の自治体を調査した。韓国でも、基地の存在による地方税収の欠如などへ負の影響はあるが、それに対して、日本のような補填政策はとくに行われていないことがわかった。また、各地で計画されている跡地利用計画は、企業や大学などの誘致が中心であることがわかった。これについて、韓国政府がどのような支援策を行っているのかについては、22年度において調査する予定である。本年度はまず沖縄市による東部海浜開発事業計画の見直作業について再評価をおこなった。「基地依存経済からの脱却」をめざす同事業に対しては「経済的合理性を欠く」などの理由により、公金支出の差止めを認めた判決が確定した。見直された計画もなお、過大な需要予測を前提としており、同事業をすすめることは、沖縄市の地域経済と財政の持続性を一層困難にし、かえって基地関連収入への依存度を高める可能性が高いことが明らかになった。この成果の一部は、日本地方財政学会で報告した。第2に、基地受け入れの見返りという意図が明確な再編交付金事業の新規計上を見送った名護市における財政運営の変化を検証した。

この資金を充当してすすめることを予定していた事業のほとんどは緊急性に乏しいこと、一部の緊急性を要する事業については他の補助金を活用するなどすれば、実施可能であることが明らかになった。このことは、基地に関連する財政収入への依存を脱却する貴重な礎になるといえる。また、名護市における第一次産業の再興をはかる諸施策がすすみ、さらにこれまで公共事業に依存してきた建設業界にも民需を開拓する動きが顕在化するなど、名護市における持続性ある地域経済構築につながる取組を発掘することができた。第3に、日本の防衛予算における基地維持財政政策の史的展開を跡づける作業を行なった。普天間飛行場撤去の条件として沖縄県内への新基地建設が課題となって以降、基地維持のための財政支出の一部が広義の'思いやり予算'的な性格を色濃く有することとなり、防衛予算全体が抑制気味な中で特異な増加を示していることが明らかになった。
キイロショウジョウバエ成虫寿命の短縮または延長を促す遺伝子の単離・解析

キイロショウジョウバエのエンハンサートラップ系統は、大腸菌のβ-gal遺伝子を含むトランスポゾンp因子がゲノムに1コピー挿入されているもので、染色体に挿入されたβ-gal遺伝子が近隣の遺伝子の調節領域の支配を受けて、組織・時期特異的に発現する性質がある。ハエ組織を固定後β-galの基質と反応させて青色の反応生成物を検出することで、β-gal遺伝子挿入位置近隣の未知の遺伝子の発現時期と場所を間接的に知ることができる。またβ-gal遺伝子が遺伝子そのものの中に挿入された場合は、その遺伝子の挿入突然変異が生じる。このエンハンサートラップ系統を利用して、成虫の老化に伴って発現が変化するような未知遺伝子の単離・寿命突然変異体作成ができると考えられる。平成8年度は常染色体上にβ-gal遺伝子が1コピー挿入されているエンハンサートラップ系統364系統について、24時間以内の範囲で羽化した成虫を系統ごとに25°Cで飼育しながら、死亡個体数を記録して生存率曲線を作成した。系統全体では平均寿命は53日、個体の最大寿命は92日であった。最短命な系統は、平均寿命28日、系統内の個体の最大寿命35日であった。最長命な系統は、平均寿命79日、系統内の個体の最大寿命92日であった。平成7年度に調査した360系統と平成8年度調査した364系統を合わせた724系統についてみると、系統全体では平均寿命は57日、個体の最大寿命は98日であった。最短命な系統は、平均寿命25日、系統内の個体の最大寿命36日であった。最長命な系統は、平均寿命85日、系統内の個体の最大寿命98日であった。現在、平均寿命の特に短い系統・比較的長い系統についてβ-gal遺伝子の発現時期と組織を調査している。
p53依存性G2/M期停止及びアポトーシス制御の分子機構

1.サイクリンGによるアポトーシスとG2/M期制御:DNA損傷によりサイクリンGはG2/M期細胞数の増大を伴ってp53依存性に誘導されることが判明した。このG2/M期細胞の集積はmRNAに相補的なアンチセンスオリゴDNAにより回避され、サイクリンGはDNA損傷時のp53依存性のG2期停止に関与していると考えられた。ヒストン脱アセチル化酵素阻害剤NaB(酪酸ナトリウム)処理ではp53蛋白量の増大は観察されたがサイクリンGの誘導は観察されず、G1期停止が観察された。DOX(ドキソルビシン)処理の場合のみp53蛋白のリン酸化修飾が観察されたが、NaB処理ではp53蛋白のリン酸化はみられなかった。また、DOX、NaBともにp53転写活性化能を同程度増大させることが判明した。従ってDOX,NaBはそれぞれp53蛋白を活性化するものの、p53蛋白の修飾が異なるためそれぞれの場合の標的遺伝子も異なると推測された。以上の結果よりサイクリンGはDNA損傷を介して活性化されたp53特異的に誘導され、G2/M期停止に作用すると考えられた。サイクリンG過剰発現細胞ではコントロール細胞に比べDOX、低血清処理、接触阻止によるアポトーシスが顕著であった。それらの細胞ではbax蛋白の特異的な発現の亢進がみられ、サイクリンGはbax蛋白発現の亢進を介してアポトーシスに促進的に作用すると推測された。2.子宮内膜癌におけるサイクリンG発現の異常:正常子宮内膜では一様にサイクリンG蛋白発現が観察されたが、子宮内膜癌組織においては30例中7例(23%)に蛋白発現の消失が観察された。しかしmRNA発現量との相関は観察されず蛋白レベルでの発現の著しい減弱が生じていると考えられた。サイクリンGmRNAの遺伝子変異は観察されなかったが、サイクリンG蛋白の癌組織での特異的な発現の消失は子宮内膜癌発生への関与を示唆すると考えられる。1.ラット線維芽細胞Rat1Aを用い、ドキソルビシン(DOX)、シスプラチン(CDDP)、酪酸ナトリウム(NaB)による細胞周期の変化を観察した。DOX、CDDPはp53誘導に伴うサイクリンGの発現亢進を導いた。さらにサイクリンGの誘導はG2/M期停止を伴っており、アンチセンスオリゴDNA(AS)によるサイクリンG発現抑制により、G2/M期停止は解除された。従ってDNA損傷により、誘導されるp53はサイクリンGを介したG2/M期停止に作用すると考えられ、た。NaB処理によりp53とp21の誘導が観察されたが、サイクリンG誘導は観察されず、顕著なG1期停止が観察された。これらの結果はDOX、CDDPとNaBにより誘導されるp53蛋白のそれぞれの機能の相違に基づくと推測された。さらにASによるサイクリンG蛋白発現の抑制に伴い、DOX処理細胞でのG2/M期細胞数の割合の減少に加え、サブG1期細胞数の減少も観察された。サイクリンG高発現ではコントロール細胞に比べDOX、NaB、低血清処理に対するアポトーシス感受性が亢進していた。また、サイクリンG高発現細胞では、bax発現の増大が観察され、サイクリンGはbax発現の増大を介してアポトーシスを促進させると考えられた。2.ヒト細胞におけるサイクリンGの機能。