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南極大陸における無人多点観測への流星バースト通信の適用に関する研究

平成13年12月,南極大陸の昭和・中山両基地で流星バースト通信(MBC)無線局の設置工事を開始し,平成14年4月には正式な実験データの取得を開始した.実験は,中山基地から送信される無変調トーン信号を昭和基地で受信することにより,この地域での低VHF帯通信路の定量的・定性的な性質を調べるためのトーン実験と,この地域でのMBCシステムのデータ伝送能力を調べるための米国MCC社製機器によるデータ実験(昭和マスター,中山リモート)よりなる.トーン実験は平成16年11月まで2.5年間続けられ,またこのデータ実験は平成14年末まで9か月間続けられた.その後平成15年4月からの9か月間は,ドームふじ観測拠点にもリモート局を設置し,中山基地と合わせた2リモート局からのデータ収集実験を行った.さらに,平成16年4月から11月末までの8か月間は,当研究室で開発したソフトウェアモデムによるMBCシステムRANDOMによる,中山基地から昭和基地へのデータ伝送実験を行った.上記すべての実験は順調に進行し,結果は順次国内に送られた.データの分析・考察は現在進行中であるが,これまでに以下に示すような結果が得られている。1)このような高緯度地域でも,数%の通信路デューティ比(通信路の開いている時間割合)で,流星バーストによる通信路が開く.2)現地時間0時の前後数時間の間に,通信路デューティ比が100%近くになる,流星バーストによる伝搬とは別種の伝搬現象が頻発する.これは,オーロラ活動と何らかの関係があるものと思われる.3)上記の非流星伝搬は,一部の時間帯を除いてドップラシフトやフェージングも少なく,データ伝送に有効に利用できる.4)ドームふじ-昭和回線は,中山-昭和回線より通信路デューティが低く,データ伝送量も少ない.5)RANDOMシステムによるデータ伝送量は,MCCシステムによるものより数倍大きい.また比較のため,同じ設定・同じRANDOM機器による国内データ伝送実験を,平成16年10月から,浜松-宮崎間で行っている.平成13年12月,南極大陸の昭和・中山両基地で流星バースト通信(MBC)無線局の設置工事を開始し,平成14年4月には正式な実験データの取得を開始した.実験は,中山基地から送信される無変調トーン信号を昭和基地で受信することにより,この地域での低VHF帯通信路の定量的・定性的な性質を調べるためのトーン実験と,この地域でのMBCシステムのデータ伝送能力を調べるための米国MCC社製機器によるデータ実験(昭和マスター,中山リモート)よりなる.トーン実験は平成16年11月まで2.5年間続けられ,またこのデータ実験は平成14年末まで9か月間続けられた.その後平成15年4月からの9か月間は,ドームふじ観測拠点にもリモート局を設置し,中山基地と合わせた2リモート局からのデータ収集実験を行った.さらに,平成16年4月から11月末までの8か月間は,当研究室で開発したソフトウェアモデムによるMBCシステムRANDOMによる,中山基地から昭和基地へのデータ伝送実験を行った.上記すべての実験は順調に進行し,結果は順次国内に送られた.データの分析・考察は現在進行中であるが,これまでに以下に示すような結果が得られている。1)このような高緯度地域でも,数%の通信路デューティ比(通信路の開いている時間割合)で,流星バーストによる通信路が開く.2)現地時間0時の前後数時間の間に,通信路デューティ比が100%近くになる,流星バーストによる伝搬とは別種の伝搬現象が頻発する.これは,オーロラ活動と何らかの関係があるものと思われる.3)上記の非流星伝搬は,一部の時間帯を除いてドップラシフトやフェージングも少なく,データ伝送に有効に利用できる.4)ドームふじ-昭和回線は,中山-昭和回線より通信路デューティが低く,データ伝送量も少ない.5)RANDOMシステムによるデータ伝送量は,MCCシステムによるものより数倍大きい.また比較のため,同じ設定・同じRANDOM機器による国内データ伝送実験を,平成16年10月から,浜松-宮崎間で行っている.本年度は,1)中山送信局・昭和受信局間でのトーン送受信実験,及び2)中山リモート局から昭和マスター局へのデータ伝送実験を開始し,また3)次年度の実験,すなわち中山・ドーム両リモート局から昭和マスター局への同時データ伝送実験の準備,及び4)次々年度に行う申請者ら独自の新流星バースト通信システムの開発・製作を行った.1)送信電波の他観測機器への干渉を最小限にするために,当初予定していた300Wではなく,115Wの送信電力とした以外,実験は順調に行われた.1年間にわたって大量の通信路データが得られ,種々の考察が開始されている.これまでに明らかになった主な点は,(1)中緯度地域で見られる通信路デューテイ比の時間変動はほとんど見られない,(2)流星活動の季節変動もほとんど見られない,(3)UTC15時から23時ころ,流星伝播によるものではない強力な伝播が頻繁に現れる,(4)この伝播はオーロラ活動に関係があるものと思われるが,ドップラーシフトが大きい場合が多く,データ伝送にはデューティ比の増大から予測されるほどは役立っていない,などである.2)トーン実験受信機への干渉を避けるため,マスター局のプローブ送信を10分間に5分間のみとした以外は,実験は順調に行われた.1年間にわたって大量のデータが得られ,これまでに明らかになった主な点は,(1)トーン実験によるデューティ比の大小と伝送成功データパケット数には,強い相関があるとは言えない,(2)伝送成功データ

パケット数の日変動は大きくなく,毎日約60%のパケットが2時間以内に伝送されている,(3)オーバヘッドなどを除いた純スループットは0.63bpsである,などである.3)順調に実験を開始した.4)設計・製作を終わり,テストを開始した.本年度は,1)中山基地送信局・昭和基地受信局でのトーン送受信実験の,前年度までの2受信系統を1受信系統に縮小した形での継続,2)ドームふじ観測拠点にもリモート局を設置し,昨年度からの中山リモート局と合わせた2リモート局からの同時データ収集実験,3)次年度の実験のための新MBCシステム"RANDOM"の開発・製作,および国内テスト,4)中山リモート局、昭和マスター局によるRANDOMシステムの立ち上げ,5)昨年度の実験データの解析,を行った.1)2受信系統での実験結果から,両系統からのデータには大差はなく,1系統のデータからでも多くの興味深い考察が出来ることがわかり,流星活動の季節変動など,1年間のデータでは十分でない多くの現象の解明が期待できる.2)スプリットケーブルを用いた実験は順調に進行しており,極冠域にあるドームふじ局との間でも流星による通信が可能なこと,中山局との間より頻度・規模は少し小さいが,夜間のオーロラがらみの通信路の確立(非流星伝搬)現象も現れること,などがわかった.ただ,昭和マスター局では,無線機-アンテナ間が約150mもあり,ケーブルロスのため各リモート局向けの送信電力は実質25W程度しかなく,MBCとしてはかなり小電力で,2リモート局からのデータパケットの衝突確率などの考察には十分なデータは得られていないようである.3)RANDOMシステム用のソフトウェアモデムSMR2003,送受信機IT5000を完成し,総務省から免許を取得した.国内実験によると,これまでのMCC社のシステムより数倍以上のスループットが期待できることが確認された.4)RANDOMでは,マスター,リモートとも送信電力は100Wとしたので、前年度までのMCCシステム(マスター局の送信電力150W,実質65W)による1リモート局構成での実験結果と比較するためもあり,昭和基地のケーブルをより損失の少ないものに変更して実験を開始した.5)最初の1年間の,トーン送受信,データ伝送両実験結果の分析を行い,夜間の高いデューティ比を持つ非流星伝搬現象もデータ伝送に使用可能であること,非流星伝搬現象の修了直前に大きな周波数変動が起きやすいことなどが判明した.南極における3年間の流星バースト通信実験の最終年度となる本年度は,データ伝送実験に,研究代表者の研究室で開発した,DSPによるソフトウェア無線機を用いたRANDOMシステムを投入した。実験は,これまでどおり昭和基地-中山基地間で行われ,種々の準備の後,2004年4月から解析用のデータを取り始めた.12月初めに中山基地局が閉鎖されたので,実験は11月末で終了した.この間,システムは順調に稼動し,大量の貴重なデータが得られた.結果は,周波数・アンテナ・出力電力などに関してほとんど同じ条件で行われた2002年度のMCC社製システムによる実験の結果と比較され,大幅に優れた性能を持つことが実証された.どちらの実験でも,5分毎に発生された20バイトのデータの伝送を試みた.
十脚甲殻類の浸透圧調節に関与する未知タンパク質の探索と機能解析

本年度は、当初の研究計画に従い、遺伝子ノックダウンにより、これまでの最終的な裏づけを得る予定であった。しかし、本年度の研究では、当初の実験動物における有効な実験系を確立できなかった。このことから、本年度は、実験動物を変更し、改めて一から研究に取り組むこととした。様々な種の比較検討の結果、以降の研究では、淡水性ザリガニProcambarus fallax f. virginalisを用いることとした。まず、RNA seqを行い、実験に必要な遺伝子の塩基配列のデータベースを作成した。次に、RNAiによって、有効な遺伝子ノックダウンの実験系を確立した。その後の遺伝子発現動態の分析および遺伝子ノックダウンの結果、Na+/K+-ATPaseが浸透圧調節のための重要なタンパクであることが示された。Na+/K+-ATPaseは、αおよびβサブユニットから成る細胞膜上の酵素で、様々な生理現象に伴う物質輸送の駆動力を司っている。脊椎動物と異なり、これまで十脚甲殻類では、全身で発現する1種のみが知られてきた。しかし、本研究では、鰓・卵巣特異的に発現する第二のNa+/K+-ATPaseを発見することに成功した。また、本種のNa+/K+-ATPaseの特徴は、αサブユニットよりもβサブユニットのノックダウンで明確な血液浸透圧の低下を示したことであった。これは、αサブユニットには、機能を互いに補償するサブタイプがあることを示唆していた。これを裏付けるように、本研究において作成した塩基配列のデータベースには、βサブユニットと比較して多様なαサブユニットが存在していた。以上の研究によって、十脚甲殻類のNa+/K+-ATPaseにおいて、脊椎動物と同様に進化の過程で遺伝子重複が進んできたことが示唆された。本成果が、動物のNa+/K+-ATPaseの進化を解明するための糸口となることが期待される。27年度が最終年度であるため、記入しない。初年度に行ったタンパクのスクリーニングの結果、筋肉において環境塩分の低下に伴い解糖系の酵素であるエノラーゼの含有量が著しく減少することが明らかとなった。解糖系は、細胞呼吸により炭水化物からエネルギーを作るためのメカニズムである。このことから、低塩分下では炭水化物をエネルギー利用するための代謝経路が強く抑制され、エネルギー源が別のものにシフトしたと考えられる。この低塩分下で抑制される代謝経路の代わりに活性化する代謝経路として、申請者はアミノ酸代謝に着目した。十脚甲殻類では、呼吸・排泄速度の比較に基づき、低塩分下においてアミノ酸などの窒素化合物を主要なエネルギー源として用いることが示唆されている。そこで本研究では、次にアミノ酸をエネルギー利用するための代謝経路の体系的な解析に取り組むこととした。研究開始2年目にあたる平成26年度は、上述の研究背景からアミノ酸代謝およびクエン酸回路関連酵素遺伝子の分析を行う傍ら、平成25年度の研究の継続として、浸透圧調節に関連した基礎生理指標の分析を行った。血液浸透圧および筋肉中水分含量の分析を行った結果、血液の浸透圧は環境浸透圧の減少とほぼ同様の減少パターンを示したのに対し、筋肉中の水分含量は変化しなかった。また、筋肉の組織観察を行った結果、対照区に対し-10 pptの塩分変化に対し、筋肉の組織形状は維持されていた。これらの結果は、環境塩分に応じて血液浸透圧が減少しても、何らかの生理機構の働きによって組織は吸水せず、細胞の形状が維持されたことを示唆していた。研究開始2年目にあたる平成26年度は、上述の研究背景からアミノ酸代謝およびクエン酸回路関連酵素遺伝子の塩基配列の解明と発現解析を重点的に行った。現在までに、クエン酸シンターゼ、グリシンヒドロキシメチルトランスフェラーゼ、アラニンアミノトランスフェラーゼ、グルタミン酸デヒドロゲナーゼおよびメチルマロニルCoAムターゼの部分配列および全長配列を決定済みである。エネルギー代謝に関する酵素はこれまで配列情報がほとんど明らかにされておらず、これらの酵素はほとんどが甲殻亜門または十脚目で初の報告となる。real-time PCRによって分析したところ、これらアミノ酸のエネルギー利用に関連する遺伝子は低塩分下において発現量が上昇していた。これらの結果は、低塩分下においてエネルギー源が炭水化物からアミノ酸にシフトするという初年度に得られた仮説を支持していた。

まず、RNA seqを行い、実験に必要な遺伝子の塩基配列のデータベースを作成した。次に、RNAiによって、有効な遺伝子ノックダウンの実験系を確立した。その後の遺伝子発現動態の分析および遺伝子ノックダウンの結果、Na+/K+-ATPaseが浸透圧調節のための重要なタンパクであることが示された。Na+/K+-ATPaseは、αおよびβサブユニットから成る細胞膜上の酵素で、様々な生理現象に伴う物質輸送の駆動力を司っている。脊椎動物と異なり、これまで十脚甲殻類では、全身で発現する1種のみが知られてきた。しかし、本研究では、鰓・卵巣特異的に発現する第二のNa+/K+-ATPaseを発見することに成功した。また、本種のNa+/K+-ATPaseの特徴は、αサブユニットよりもβサブユニットのノックダウンで明確な血液浸透圧の低下を示したことであった。これは、αサブユニットには、機能を互いに補償するサブタイプがあることを示唆していた。これを裏付けるように、本研究において作成した塩基配列のデータベースには、βサブユニットと比較して多様なαサブユニットが存在していた。以上の研究によって、十脚甲殻類のNa+/K+-ATPaseにおいて、脊椎動物と同様に進化の過程で遺伝子重複が進んできたことが示唆された。本成果が、動物のNa+/K+-ATPaseの進化を解明するための糸口となることが期待される。初年度に行ったタンパクのスクリーニングの結果、筋肉において環境塩分の低下に伴い解糖系の酵素であるエノラーゼの含有量が著しく減少することが明らかとなった。解糖系は、細胞呼吸により炭水化物からエネルギーを作るためのメカニズムである。このことから、低塩分下では炭水化物をエネルギー利用するための代謝経路が強く抑制され、エネルギー源が別のものにシフトしたと考えられる。この低塩分下で抑制される代謝経路の代わりに活性化する代謝経路として、申請者はアミノ酸代謝に着目した。十脚甲殻類では、呼吸・排泄速度の比較に基づき、低塩分下においてアミノ酸などの窒素化合物を主要なエネルギー源として用いることが示唆されている。そこで本研究では、次にアミノ酸をエネルギー利用するための代謝経路の体系的な解析に取り組むこととした。研究開始2年目にあたる平成26年度は、上述の研究背景からアミノ酸代謝およびクエン酸回路関連酵素遺伝子の分析を行う傍ら、平成25年度の研究の継続として、浸透圧調節に関連した基礎生理指標の分析を行った。血液浸透圧および筋肉中水分含量の分析を行った結果、血液の浸透圧は環境浸透圧の減少とほぼ同様の減少パターンを示したのに対し、筋肉中の水分含量は変化しなかった。また、筋肉の組織観察を行った結果、対照区と比較して-10 pptの塩分低下に対し、筋肉の組織形状は維持されていた。
河竹黙阿弥を中心とした幕末歌舞伎研究

河竹黙阿弥の研究を推進するために二つの研究をおこなった。第一が三代目瀬川如皐作『東山桜荘子』の研究。如皐は黙阿弥に先立ち嘉永期の江戸歌舞伎を牽引した作者で、鶴屋南北の没後長らく活気を失っていた歌舞伎を盛り立てた功績がある。しかし黙阿弥の影に隠れ、如皐の作品研究が進展しているとは言い難い。そこで幕末歌舞伎と黙阿弥の研究を推進するために、如皐の代表作で、四代目市川小団次の出世作である『東山桜荘子』の翻刻と作品研究をおこなった。結果として、『東山桜荘子』は、題材(舌耕芸の脚色、合巻の脚色)・主人公の役柄(下層社会の描写)・演技演出(小団次の地芸への着目、責め場の残酷性、幽霊の表現)などの諸要素について、当時作風や芸風を模索していた黙阿弥と小団次へ大きな影響を及ぼしており、幕末歌舞伎の方向性を定めた作品であることを明らかにした。第二が黙阿弥の明治期の作品『西南雲晴朝東風』の研究。前年に終結した西南戦争を題材とし、題材の話題性と西郷隆盛を演じた九代目市川団十郎の好演で大当たりした作である。団十郎の当たり役として語り継がれるうえ、歌舞伎が社会を描いていた時代の証しとしてしばしば言及される作品である。しかし台本が現存せず十分に研究されていなかったことから、黙阿弥研究の一環として作品研究をおこなった。結果、黙阿弥が錦絵と新聞に取材して前線の描写と人間ドラマが入り交じる物語を構成し、細部には独自の取材の成果がみられることを指摘した。特に人気を博したのが西洋花火を多用した戦場の描写で、当時歌舞伎が戦争報道の役割を果たしていたことを論じた。また、団十郎が好評であったのは犬をひいた山狩り姿であり、後世に受け継がれる日常姿の西郷が愛される土壌が本作から見られることを論じた。以上、黙阿弥と同時代の作者の作品研究と、明治期の黙阿弥作品の研究を通じて、黙阿弥の業績をより広く位置付けることを目指した。26年度が最終年度であるため、記入しない。河竹黙阿弥の幕末作品の研究をおこなった。研究計画においては、今年度は五代目尾上菊五郎と三代目澤村田之助の主演作を研究対象としていたが、調査を進める過程で、四代目市川小団次の主演作により重要な作品が散見することが確認できたため、今年度と来年度は小団次の主演作を研究対象とすることに変更し、研究を推進した。「(1)正本写合巻の調査・撮影」および「(2)『怪談木幡小平次』および『小幡怪異雨古沼』の研究」を当初の予定通り遂行した。次に各成果の詳細を述べる。(1)演出研究に伴い絵画資料(役者絵と正本写合巻)を活用するため、資料調査をおこなった。役者絵は調査と公開が進みインターネット上で閲覧できるため、それを活用して研究を推進した。一方、興行に伴い制作された正本写合巻は従来研究が十分におこなわれていないため、幕末の黙阿弥作品を中心に調査をおこない、上演資料との校合を進めた。(2)『怪談木幡小平次』の台本および正本写と、『小幡怪異雨古沼』の正本写の翻刻を共同研究でおこない、日本芸術文化振興会の叢書として刊行した。同時に、二作の作品研究を個人研究でおこない、『〔正本写合巻集・11〕怪談木幡小平次・小幡怪異雨古沼』の解題を執筆して成果を公表した。台本が現存しない『怪談木幡小平次』は正本写が作品の詳細を知りうる資料であるため、上演資料(番付、役者評判記)と内容を照合し、正本写化に伴う改変の詳細を分析した。『小幡怪異雨古沼』は台本と正本写を校合し、正本写化の特徴の詳細を分析した。上記の成果のほか、次の二つの成果がある。第一に、『最新歌舞伎大事典』(柏書房、平成24年7月)に河竹黙阿弥関連の項目を中心として計21項目を執筆した。第二に、博士学位請求論文「黙阿弥の研究-江戸の善人と悪人-」を早稲田大学文学学術院に提出した(平成25年1月)。博士論文については4月末日の公開審査を経て、学位取得の可否が決定する見込みである。今年度は「正本写の研究」と「三代目桜田治助の研究」をおこなった。「正本写の研究」については、カリフォルニア大学でおこなわれた日本文学のシンポジウムに参加、シンポジウムのテーマに則り、歌舞伎を本(正本写)にする際にいかなる書き替えがおこなわれるのかを発表した。これまでの研究成果を踏まえてその傾向を示したうえで、河竹黙阿弥作『小袖曽我薊色縫』を取りあげ正本写化の具体的な手法を明示した。そして正本写化に伴いなされた書き替えは自主規制といえる性格が強く、閉ざされた空間で限られた観客を対象とする歌舞伎(演劇)と、広く流通して不特定多数の読者を対象とする正本写(小説)というジャンルの特質に関わることを結論した。「三代目桜田治助の研究」について述べる。治助は黙阿弥より約二十才年長で、天保から慶応にかけて江戸の劇壇で活躍した狂言作者である。従来の歌舞伎研究において、天保から嘉永の歌舞伎は低迷期とみなされほとんど研究されてこなかった。

当時の歌舞伎を牽引したのが治助だが、こうした事情ゆえ作品の翻刻は少なく、作品研究もほとんどおこなわれていないことから、代表作『隅田川対高賀紋』の翻刻および作品研究をおこない、併せて本作の正本写合巻『春服対佳賀紋』の翻刻もおこなった。「天保水滸伝」と「鈴木主水」を取り込んでおり、これらを初めて歌舞伎に仕組んだ点で価値があることを指摘。そのうえで取材源の実録と比析して治助の作劇手法を分析するとともに、二つの説話の伝搬を示す重要な資料であることを指摘した。そして作品全体の傾向から治助の作劇手法について、細部まで構成が徹底されていないという欠点があるものの、音楽を効果的に用いた演出手法が優れていることを指摘した。そして音楽の効果やテレコの構造が、黙阿弥に影響を与えたことを結論した。台本と正本写の翻刻は、国立劇場調査養成部から出版している『未翻刻戯曲集』および『正本写合巻集』に収録し、広く一般に公開した。河竹黙阿弥の研究を推進するために二つの研究をおこなった。第一が三代目瀬川如皐作『東山桜荘子』の研究。如皐は黙阿弥に先立ち嘉永期の江戸歌舞伎を牽引した作者で、鶴屋南北の没後長らく活気を失っていた歌舞伎を盛り立てた功績がある。しかし黙阿弥の影に隠れ、如皐の作品研究が進展しているとは言い難い。そこで幕末歌舞伎と黙阿弥の研究を推進するために、如皐の代表作で、四代目市川小団次の出世作である『東山桜荘子』の翻刻と作品研究をおこなった。結果として、『東山桜荘子』は、題材(舌耕芸の脚色、合巻の脚色)・主人公の役柄(下層社会の描写)・演技演出(小団次の地芸への着目、責め場の残酷性、幽霊の表現)などの諸要素について、当時作風や芸風を模索していた黙阿弥と小団次へ大きな影響を及ぼしており、幕末歌舞伎の方向性を定めた作品であることを明らかにした。第二が黙阿弥の明治期の作品『西南雲晴朝東風』の研究。前年に終結した西南戦争を題材とし、題材の話題性と西郷隆盛を演じた九代目市川団十郎の好演で大当たりした作である。団十郎の当たり役として語り継がれるうえ、歌舞伎が社会を描いていた時代の証しとしてしばしば言及される作品である。しかし台本が現存せず十分に研究されていなかったことから、黙阿弥研究の一環として作品研究をおこなった。結果、黙阿弥が錦絵と新聞に取材して前線の描写と人間ドラマが入り交じる物語を構成し、細部には独自の取材の成果がみられることを指摘した。特に人気を博したのが西洋花火を多用した戦場の描写で、当時歌舞伎が戦争報道の役割を果たしていたことを論じた。また、団十郎が好評であったのは犬をひいた山狩り姿であり、後世に受け継がれる日常姿の西郷が愛される土壌が本作から見られることを論じた。以上、黙阿弥と同時代の作者の作品研究と、明治期の黙阿弥作品の研究を通じて、黙阿弥の業績をより広く位置付けることを目指した。26年度が最終年度であるため、記入しない。当初の予定として、本年度は「(1)正本写合巻の調査・撮影」と、「(2)『怪談木幡小平治』および『小幡怪異雨古沼』の研究」を計画していたが、双方とも順調に進展した。(1)については、当初関西の研究機関への調査も計画していたが、東京の研究機関(国文学研究資料館、早稲田大学演劇博物館、明治大学図書館)の所蔵資料だけでも大部であったため、関西の研究機関での調査はおこなわなかった。また、研究計画には立てなかったが、河竹黙阿弥の幕末作品をテーマとした博士論文『黙阿弥の研究-江戸の善人と悪人-』を提出したのは大きな成果であった。三代目桜田治助は、黙阿弥が活躍する以前の江戸劇壇を担った重要な狂言作者であるが、当時の歌舞伎が停滞期とみなされていたため、これまで研究されてこなかった。
前脳基底部アセチルコリン神経とLhxファミリー-分子メカニズムの解明とその応用-

L3/Lhx8 KOマウスへESを移植し、アセチルコリン神経への分化誘導を促し、アセチルコリン神経の再生を大きな目的とした。本年度は、昨年の結果を更に詳細に検討するために、ES細胞の分化条件を細胞間相互作用に焦点を当てて確立した。まず、ES細胞を浮遊培地にてニューロスフェアーに分化させ、ニューロスフェアーのまま(細胞間接着をたもったまま)レチノイン酸を用いて神経系への分化を試みた。このES細胞株は、OCT3/4を恒常的に発現する細胞株で、Lif存在下で増殖能を有し、Lif非存在下では神経系へ分化しやすい特徴を持つ。検討の結果、神経系への分化条件を確立し、以下の実験を行った。まず、上記分化条件におけるL3/Lhx8ノックダウンの影響を検討した。その結果、L3/Lhx8のノックダウンは、ニューロスフェアーの状態であっても、著明にアセチルコリン神経への分化を抑制した。しかしながら、全神経細胞、アストロサイト、GABA作動性神経への影響は認められなかった。次に、L3/Lhx8を一過性に強制発現させると、アセチルコリン神経分化が著明に増強された。このときにも、全神経細胞、アストロサイト、GABA作動性神経数は変化しなかった。更に、L3/Lhx8ノックダウンによるアセチルコリン神経分化の抑制が、L3/Lhx8の強制発現によりレスキューされるか否かについて検討を行った。その結果、L3/Lhx8を強制発現させると、アセチルコリン神経分化が回復することが明らかとなった。これらの結果をin vivoに応用させ、アセチルコリン神経分化をコントロールすることによって、アルツハイマー病をはじめとするコリン作動性神経変性疾患の回復に利用できる可能性が示唆された。まず、本研究に適した分化条件を確定するために、N2aをRAあるいはdbcAMPで刺激後、12-96時間までのアセチルコリンおよびGABA作動性神経への分化を検討した。その結果、RA刺激の方が有意にコリン作動性神経への分化を促した。また、フェノタイプは刺激24時間までにほぼ決定されていたことから、以下の実験はRA刺激24時間後について検討した。次に、モックあるいはTe誘導性L3-RNAi安定性発現株(GFPを発現)を取得し、最もRNAi効率の高いクローンを選択した。得られたクローンを用いて、Te-on or-off制御下で、RA刺激によるアセチルコリン神経マーカー(ChAT,VAchT,p75)およびGABA神経マーカー(GABA,GAD65)陽性細胞への分化について検討を行った。RA刺激によるコリン有意な分化は、L3/Lhx8 KDによって有意に抑制された(図1)。與味深いことに、この時にはGABA作動性神経分化が劇的に増加していた。また、RT-PCRを用いた場合においても同様の結果が得られたが、運動ニューロンのマーカーHB9に関しては、著明な変化は認められなかった。更に、この時のGABA作動性神経分化の上昇は、L3/Lhx8の強制発現により有意に抑制された。以上の結果から、L3/Lhx8は、前脳基底部発達におけるアセチルコリン神経分化の促進に深く関与する事が強く示唆される。また同時に、L3/Lhx8がGABA作動性神経分化を抑制している可能性を産む結果も得られたことから、ES細胞等を用いたより詳細な検討と、更なるin vivoへの応用による検討が、今後の大きな課題である。
半導体コロイダルナノドットのエネルギー準位制御と有機メモリトランジスタの高速化

半導体コロイダルナノドットは大きさが数nmの半導体結晶(コア)の表面に有機分子が配位した無機・有機ハイブリッド材料である。本研究では、半導体コロイダルナノドットの単粒子層を作製し、それをフローティングゲート層(電荷蓄積層)に用いた有機メモリトランジスタの開発を行う。先行研究では、ペンタセンを有機半導体層に用いたメモリトランジスタを作製し、その伝達特性において最大ゲート電圧の20%以上の大きな閾値電圧シフトを得ることができた。しかし、閾値電圧シフト量が飽和するまでには数百秒の記録時間を要したため、記録時間の大幅な短縮が課題であった。今までの検討から、長い記録時間を要する原因としては、ペンタセンの最高被占軌道(HOMO)のエネルギーがコロイダルナノドットの伝導帯底(Ec)のエネルギーより1 eV程度高いため、ペンタセンのHOMOからコロイダルドットのEcへの電子のトンネル距離が長く、トンネル確率が低いためと考えられる。そこで、この問題を解決する(トンネル確率を上げる)方法としては、(1)コロイダルナノドットのEcを下げる(2)ペンタセンのHOMOからではなく最低空軌道(LUMO)から電子をトンネルさせることが考えられる。前者(1)を実現する方法としては半導体コロイダルナノドットに配位している有機分子を適切なものに交換することが考えられる。そのため、適当と思われる配位子材料の探索を行った。また、後者(2)を行うためにはペンタセンのHOMOに存在する電子を光照射によってLUMOに励起することが考えられる。そこで、白色光を作製したメモリトランジスタに照射しながら記録電圧を印加して、記録時間を測定したところ従来より一桁短縮されたことが分かった。また、同時に閾値電圧シフト量も3倍以上に増大した。さらに保持特性にも影響することが分かった。当初の計画では、初年度に半導体コロイダルナノドットの新規配位子材料を探索し、実際に配位子を交換する技術を検討し、その最適条件を明らかにする計画であったが、未達である。はじめは想定していなかったが、光照射による記録時間短縮効果が得られたことは予想外の大きな進展ではあった。しかし、その点を考慮してもやや遅れていると判断する。光照射により、簡便にメモリトランジスタの記録時間を短縮できることが発見されたが、同時に閾値電圧シフト量が増大すること、保持特性に大きく異なる2つの時定数が存在することも明らかになった。これらの現象は、ペンタセンのHOMOからLUMOへ電子が励起されることだけでは説明できない。そこで、光照射効果のメカニズムを解明する。そのため、光照射効果の励起光波長依存性やコロイダルナノドットサイズ依存性を検討する。光照射効果のメカニズムが解明されたら、コロイダルドットのEcを低下させるための新規配位子への交換を検討する。配位子交換の効果と光照射の効果を比較検討し、場合によっては両者の組み合わせにより、短時間でメモリに記録できるプロセス技術の開発も視野に入れる。

そのため、光照射効果の励起光波長依存性やコロイダルナノドットサイズ依存性を検討する。光照射効果のメカニズムが解明されたら、コロイダルドットのEcを低下させるための新規配位子への交換を検討する。配位子交換の効果と光照射の効果を比較検討し、場合によっては両者の組み合わせにより、短時間でメモリに記録できるプロセス技術の開発も視野に入れる。
低速中性子を用いた空間時間反転の破れの研究

中性子と原子核の反応によって空間反転及び時間反転の不変性を検証することが出来る。我々は高エネルギー物理学研究所のブースター利用施設よりのパルス熱外中性子を用いて、核共鳴吸収反応における吸収断面積のスピン依存性を測定した。この実験は我々の開発した偏極陽子フィルター法による低速中性子ビームの偏極によって可能になったもので、低エネルギーの中性子ー陽子散乱で、singlet状態の散乱がtriplet状態の散乱に比べて大きな断面積をもつことを利用したものである。まずパルス中性子を用いて中性子捕獲γ線強度のヘリシティー依存性と中性子透過度のヘリシティー依存性の同時測定を行った。中性子捕獲γ線はBaF_2で、透過中性子は^<10>B液体シンチレーターで測定した。その結果^<139>LaのE_n=0.734eVにおけるp波共鳴では、非対称度が9.8%となり、核子ー核子散乱における値に比べて約10^6倍大きいことが判明した。^<81>Brの0.88eVの共鳴では2.1%、^<111>Cdの4.53eVの共鳴では1.3%の非対称があることを発見した。更に中性子スピンをビームと垂直にそろえ、スピンの向きとその反対の向きにエネルギー分解能のよいγ線カウンターを配置し、スピンの向きに対する個々の遷移γ線放出の非対称度を測定した。これにより^<139>La核のp波共鳴の場合の弱い相互作用のマトリックス・エレメントを決定出来た。この結果、パリティー非保存の増幅効果は時間反転にも現れるはずであると結論された。中性子を進行方向と垂直な方向に偏極させて、La標的を中性子が通過する際のスピンの向きの回転を測定し、干渉項の実数部分の決定を行った。更に時間反転の対称性の破れを調べるために、LaF_3及びLaAlO_3雪晶中のLa核を動的に偏極させる方法を試み、偏極中性子、偏極核を用いた実験が可能であることを明らかにした。本年度はLa139の中性子共鳴吸収断面積のヘリシティ-非対称性を中性子透過法及び補獲ガンマ線測定法で同時測定した。これには高エネルギ-物理学研究所のブ-スタ-シンクロトロンよりのパルス中性子を用いた。中性子の偏極法としては動的に偏極した陽子フィルタ-を使用した。これは低エネルギ-の中性子ー陽子散乱でsinglet状態の散乱がtriplet状態の散乱に比べて10倍以上の断面積をもっていることを利用したもので超冷中性子から熱外中性子に至る広いエネルギ-に対して適用できることを確認した。特に約1eVにおいて約75%の中性子偏極を得ることに成功し,このエネルギ-領域における最もよい中性子偏極法であることを証明した。この偏極中性子を用いてLa139の0.734eVのp波共鳴上で二つのヘリシテ-状態に対する中性子の吸収断面積に9.7±0.3%の非対称度が存在していることを示した。一方0.410eVのエネルギ-領域で補獲ガンマ線と透過中性子の測定を行ったがp波共鳴以外の連続スペクトル領域では非対称は観測されなかった。La139のp波共鳴の非対称度は陽子ー陽子散乱の非対称度にくらべ、百万倍にあたる。この理論的解釈は未だ明確でない。更に共鳴巾のドプラ-効果による拡大を防ぐために標的を超低温とする冷却装置を製作した。この装置を用いた測定を来年度行う予定である。

また中性子補獲ガンマ線を4π角で測定するためのクリスタル・ボ-ルのBaF_2検出器を製作し、それによる測定を開始した。一方La核の動的偏極のためのLaF_3結晶の冷却テストに成功した。これは時間反転の破れの実験に用いられるはずである。高エネルギ-物理学研究所のブ-スタ-シンクロトロンよりの500MeV陽子をウランタ-ゲットにあてたとき発生するパルス中性子を動的に偏極した陽子フィルタ-を通過させて偏極中性子ビ-ムを得る。これによって約1eVで70%以上の中性子偏極に成功した。このようにして偏極した熱外中性子を種々の核にあててP波共鳴上で、捕獲ガンマ線を測定し、入射中性子のヘリシティ-状態に対する中性子の吸収断面積に大きな非対称性のあることを発見した。昨年度La139核の0.734eV共鳴上で極めて大きな非対称を発見したのにひきつづき、本年はBr81核の0.88eV共鳴上において非対称度(2.1±0.2)%,Cd113核の7.0eV共鳴上において非対称度-(0.5±0.2)%を見出した。これらはいずれも、BaF結晶を用いた捕獲ガンマ線測定によるものである。更にガンマ線の角分布を4π型BaF結晶によって測定を行い顕著な角度依頼性のないことを確認した。また中性子のスピンの向きとガンマ線の放出角との相関を測定し、P波共鳴の近傍での増巾効果の存在についての情報を得ることが出来た。また非対称度のガンマ線エネルギ-依存性を調べるためエネルギ-分解能のよいBGO結晶のカウンタ-を製作し、それによる測定を開始した。一方時間反転の破れを測定するために必要な核偏極のテストを作った。特にLaF3結晶のレザ-ビ-ムによる光ポンピングを用いて、結晶中におけるハイパ-ファイン相互作用を知る手がかりを得ることが出来た。弗化カルシウム結晶についても同様のテストを開始した。本科学研究費を用いて熱外中性子の吸収断面積が特定の準位でのみ極めて大きなパリティ-非保存効果を示すことを発現した。KEKブ-スタ-・シンクロトロンのパルス中性子を用い、中性子捕獲α線強度のヘリシティ-依存性の測定を行った。この研究ではスパレ-ション中性子を減速、偏極させた後、種々の核標的に照射して、その際に生ずる中性子捕獲γ線をBaF_2シンチレ-タ-で検出した。特にLa139を標的としたとき中性子のエネルギ-が0.734ΩVにおけるp波共鳴上ではヘリシティ-非対称度が9.8±0.3%ととなることが確認され、これまでのDubhaと日本との測定値の違いに最終的に結着がつけられた。またBr81の0.88ΩVの共鳴及びCd111の4.53ΩVの共鳴上では非対称度はそれぞれ2.1±0.1%、及び-1.3+0.7-0.4%となった。またこれらの非対称度はα線の放出出角やγ線のエネルギ-に依存しないことが発見された。これらの測定結果から大きなヘリシティ-非対称の原因が、entrance channelにおけるパリティ-混合によるものであるという理論の正しいことが実証された。中性子反応で、σ・I×k (I:標的核スピン,σ:中性子スピン,k:中性子運動量)に比例する項は時間反転に関して非保存なので、ビ-ムと垂直な面内で中性子スピン標的核スピンの方向を直角にして、入射粒子と透過粒子の偏極度の測定を行う準備を進めている。特に本年はLa核の偏極を試み、laAlO_3單結晶が最も核偏極に適した物質であるとの結論に達し、その動的偏極を試みている。
区分所有法制の国際比較

日本で建物等の区分所有に関する法律が昭和37年に制定されてから、すでに40年以上が経過し、今日、区分所有建物は都市における主要な居住形態として定着している。しかし、それに伴い、特に都市部では、区分所有建物における様々な問題が顕在化してきた。すなわち、区分所有建物の維持、管理の問題、さらに、建築後相当の年数を経過した、老朽化マンションの増加である。日本法は、その制定時に予見し得なかったこれらの問題状況に対応するための改正を重ねてきたが、現行法の下ではなお多くの問題が残されている。本研究は、建物の区分所有法制の国際比較、主として日本の区分所有法がその制定時に強い影響を受けたドイツの住居所有権法制を対象として比較研究を行うことにより、わが国の区分所有法制のあり方を検討することにあった。具体的に、本研究では、平成17年度から19年度までの三年間にわたり、主としてドイツの区分所有法制度に関する現地調査および文献調査を行い、その現状と課題を明らかにすることを試みた。ドイツにおいても、区分所有建物について日本と共通した問題状況があることが指摘されており、今般判例および立法において大きな展開が見られる。本研究では、特に建物の管理と合意形成のあり方に重点を置いて、法改正および判例と学説の動向の調査を行っているが、これらの問題について、日本法とドイツ法はそれぞれ独自の対応策をとっており、その相違は大変興味深い。区分所有法制の国際比較のためには、単にその法制度上の相違にとどまらず、そのような相違の生じる背景を探る必要があるが、ドイツでの現地調査により、実務の現状について一定の認識を得ることができたと考える。本研究計画「区分所有法制の国際比較」の初年度である平成17年度には、日本と諸外国の法制比較検討の基礎となる、ドイツの区分所有法制に関する調査及び研究を行うことを予定していた。そこで、本年度はドイツ(ゲッティンゲン)における現地調査を行い、ドイツの集合住宅(住居所有建物)をめぐる実務の現状を把握することとした。現地調査は、ゲッティンゲンの区裁判所及び住居所有権建物の管理会社を訪問する形式で行った。先ず、ゲッティンゲンの区裁判所では、司法補佐官のホイツゲール氏を訪問した。ドイツでは、裁判官の過重な負担を軽減するために、司法補佐官法に基づき、司法補佐官が区裁判所の行う非訟事件(現行ドイツ住居所有権法、正式名称は住居所有権及び継続的居住権に関する法律、Gesetzueber das Wohnungseigentum und das Dauerwohnrecht 43条によれば、住居所有権事件は、一部の事件を除いて非訟事件手続により裁判される。)、登記事務、破産手続等を独立して行うこととされている。ホイツゲール氏は、司法補佐官として住居所有権事件及び住居所有権の登記事務にも従事されている。次に、ゲッティンゲンの住宅管理会社を訪問し、インタビューを行った。ドイツ住居所有権法によれば、住居所有権者による管理者の選任が義務付けられており、多くの場合において、管理会社が管理者として選任されている。調査では、ゲッティンゲンの規模の異なる管理会社2社(ノイハウス有限会社及びゲッティンガー住宅管理有限会社)を訪問し、管理の実態について質疑を行った。さらに、住居所有権に関するドイツ文献の調査も並行して行っている。現在ドイツでは住居所有権法の改正が検討されており、平成18年度中にも法律改正が行われる見通しである。本改正についてが現在調査中であり、追って報告を行う予定である。平成18年度においては前年度に引き続いて、主としてドイツにおける建物の区分所有法制に関する調査を行った。ドイツでは、2007年中に住居所有権法等の改正が予定されているため、法改正の内容の調査を行うとともに、ドイツにおいてインタビュー調査を行った。2006年12月日に決議された住居所有権法及び関連法の改正草案は、住居所有権者の合意形成の容易化及び住居所有権事件に関する裁判手続の調和化、管理費を支払う意図のない、若しくは支払う能力のない住居所有権者に対する管理費債権の確保を改正の柱としている。

日本においても、マンションにおける管理費の滞納が問題となっているが、ドイツでは改正法により、管理費を滞納する住居所有権者の住居所有権の強制競売手続において、共同体の管理費債権に一定の優先権が認められることとなり、この点が注目される。ドイツでの調査では、ゲッティンゲンの区裁判所において、住居所有権事件の担当の判事にインタビューを行い、裁判所に解決が委ねられる具体的な紛争の内容や、今般の法改正に対する見解等をお聞きした。また、ゲッティンゲンの土地台帳所を訪問し、土地台帳制度の概要や土地登記簿との相違等、ドイツの基本的な土地法制に関する調査を行ったほか、税理士事務所を訪問し、特に住居所有権の取得に際する諸問題に関して話を聞くことができた。さらに、住居所有権法をテーマとする学会に参加し、ドイツ住居所有権法の改正の行方や、2005年6月にドイツ連邦通常裁判所により示された、住居所有権者の団体に「共同財産の管理について法的取引に参加する」範囲において権利能力を認めるべきとする判断を通じて、ドイツにおける住居所有権概念が変容しているのかどうか、そして変容しているとすればどのようにか、という点について、ドイツ人研究者に質問する機会を得た。平成19年度には、これらの調査の成果について総括を行う。建物区分所有法制の国際比較を目的とする本研究計画の最終年度である2007年度においては、これまで主たる研究対象としてきた、ドイツの区分所有法制をめぐる近時の動向について、その法理論面からの総括を行った。特に、ドイツ住居所有権法は2007年7月1日に、その改正法が施行され、この改正は1951年に住居所有権法が制定されて以来最も大きな変化をもたらしている。この法改正が実現した背景には、特に、2000年以降にドイツ連邦通常裁判所が示してきたいくつかの重大な判断と、従来の法制度の見直しに対する実務の切実な要請があった。しかし、このような事情についてわが国におけるその紹介は限られたものであった。そこで、本年度は、住居所有権法を研究している本学の博士課程学生をドイツに派遣し、学界における最新の議論の状況について調査を行った。これは、ドイツでの文献調査、および住居所有権法学会への参加による最新の議論の動向の把握とドイツ人研究者との意見交換を目的とするものであり、これらについて一定の成果を得られたと考えている。本年度の調査の成果として、2007年改正の概要については、これを(財)土地総合研究所の季刊誌である「土地総合研究」(2008年1月)において公表している。また、新たに施行された改正法の条文の翻訳を行い、これも早稲田大学法学会の学会誌である「早稲田法学」(2008年5月)に掲載される予定である。なお、本研究計画は本年度で一旦終了するものの、残された研究課題は多い。現在はこれらの基礎研究に基づいて、文献資料等の分析・検討を進めており、その成果も引き続き公表していく予定である。
複素多様体の幾何とその解析的研究

複素多様体それ自身の幾何、及びその上で定義される種々の重要かつ基本的な不変量の諸性質とそれらの相互関係について、分担者各々の専門的立場をふまえた高度な研究が、有機的な関連を保ちつつ展開され、数多くの基本的認識や重要な成果が得られた。以下で、その一部を列挙してゆく。まず、解析的研究の中で、複素解析的手法を用いる研究においては、谷口が、リ-マン面の場合に位相的有限でない状況下において生じる擬等角変形法に関するある種の病理現象の包括的解明に成功し、それまで弧立的に存在が知られていたいくつかの病理例を統合できるようになった。一方、それにもかかわらず擬等角変形法が、それまで知られているアダマ-ル,シッファ-等の古典的な境界変分法を完全に特別な場合として含む、きわめて一般的な変形法であることの証明にも成功した。更に同じ複素解析的手法を用いる研究として、普遍被覆面からのポアンカレ級数作用素の作用素ノルムがちょうど1となる場合を特徴付けることに成功した大竹の結果、いわゆるBMO函数と有理型函数との合成に関する諸成果を導いた後藤の研究等がある。次に、偏微分方程式を用いた研究としては、ビスコ-スガスの一次元モデルを非線型問題として研究した、西田の一連の論文が得られている。また確率論的研究として、多様体上のガウス・ボンネの定理や指数定理等を確率論の立場から定式化し証明した、渡辺・重川らの成果が得られている。最後に、上野は代数幾何学の手段を用い、また場の理論等の物理学との関連も視野に入れて研究を進め、また足立は、微分位相幾何学の立場から、力学系としての対象を特に選び考察を進め、共に多くの成果を挙げている。
運動時の脂肪代謝における一酸化窒素の役割

ヒトやラットの脂肪組織や脂肪細胞に一酸化窒素合成酵素(NOS)が発現し,一酸化窒素(NO)が脂肪細胞の脂肪分解反応に抑制的に働くことが示されている.しかし,脂肪細胞のトレーニングによる脂肪分解反応増強機構にNOが関与しているか否かは全く分かっていない.本研究では,9週間のトレーニングを課したラットの脂肪細胞と脂肪組織において,そのNO生成量やNOによる脂肪分解抑制作用について検討した.実験には,4週齢のWistar系雄ラットを用いた.イソプロテレノールによる脂肪組織の脂肪分解反応は,NOS阻害剤であるN^G-nitro-L-arginine methyl esterによって増加するが,その増加率はトレーニングラットで有意に大きかった.このことから,トレーニングラットの脂肪組織ではNOによる影響をより強く受けていることが示唆された.しかし,単離脂肪細胞からのNO生成量およびNOS活性はトレーニングで有意に低下していた.一方,脂肪組織切片のNO生成量はトレーニングによって有意に増加し,これはNOS活性とeNOSタンパク発現量の増加に起因していた.この結果から,脂肪細胞外のNO量はトレーニングによって増加することが示唆された.また,NO供与剤であるSNAP (S-nitroso-N-acetyl-penicullamine)の抑制効果はトレーニングで有意に亢進していた.この結果は,トレーニングによるNOの脂肪分解抑制作用の亢進は,脂肪細胞膜のアデニール酸シクラーゼより上流で起こっていることを示唆している.以上の結果から,トレーニングによって脂肪細胞を取り巻くNO量が増加し,さらに脂肪細胞のNOに対する反応性が増大することが明らかになった.ヒトやラットの脂肪組織や脂肪細胞に一酸化窒素合成酵素(NOS)が発現し,一酸化窒素(NO)が脂肪細胞の脂肪分解反応に抑制的に働くことが示されている.しかし,脂肪細胞のトレーニングによる脂肪分解反応増強機構にNOが関与しているか否かは全く分かっていない.本研究では,9週間のトレーニングを課したラットの脂肪細胞と脂肪組織において,そのNO生成量やNOによる脂肪分解抑制作用について検討した.実験には,4週齢のWistar系雄ラットを用いた.イソプロテレノールによる脂肪組織の脂肪分解反応は,NOS阻害剤であるN^G-nitro-L-arginine methyl esterによって増加するが,その増加率はトレーニングラットで有意に大きかった.このことから,トレーニングラットの脂肪組織ではNOによる影響をより強く受けていることが示唆された.しかし,単離脂肪細胞からのNO生成量およびNOS活性はトレーニングで有意に低下していた.一方,脂肪組織切片のNO生成量はトレーニングによって有意に増加し,これはNOS活性とeNOSタンパク発現量の増加に起因していた.この結果から,脂肪細胞外のNO量はトレーニングによって増加することが示唆された.また,NO供与剤であるSNAP (S-nitroso-N-acetyl-penicullamine)の抑制効果はトレーニングで有意に亢進していた.この結果は,トレーニングによるNOの脂肪分解抑制作用の亢進は,脂肪細胞膜のアデニール酸シクラーゼより上流で起こっていることを示唆している.以上の結果から,トレーニングによって脂肪細胞を取り巻くNO量が増加し,さらに脂肪細胞のNOに対する反応性が増大することが明らかになった.ヒトやラットの脂肪組織や脂肪細胞に一酸化窒素合成酵素(NOS)が発現し、一酸化窒素(NO)が脂肪細胞の脂肪分解反応に抑制的に働くことが示されている。しかし,トレーニングによる脂肪細胞の脂肪分解反応増強機構にNOが関与しているか否かは全く分かっていない。前年度は、9週間のトレッドミル走行を課したトレーニングラットの脂肪細胞において、トレーニングによって脂肪細胞のNOに対する反応性が増大することを明らかにした。つまり、NO供与剤であるSNAP(S-nitroso-N-acetyl-penicullmine)は脂肪分解反応を著明に抑制したが、SNAPによる抑制効果はトレーニング群で有意に大きいことを明らかにしている。そこで本年度では、その詳細を明らかにするために、トレーニングラットの脂肪細胞において,そのNO生成量やNOSの発現量を中心に検討した。その結果、トレーニングによって脂肪細胞のNOS活性とNO生成量が有意に低下することを明らかにした。NOSタンパク発現量については検出できなかったが、NOSmRNAについて検討したところ、トレーニングによる影響は受けないことが明らかとなった。以上の結果は、トレーニングによって脂肪細胞の脂肪分解反応に対するNOの抑制作用は強まるが、代償的に脂肪細胞自身のNO生成量が低下することを示し、NOがトレーニングによる脂肪細胞の適応機構に何らかの役割を果たしている可能性を強く示唆している。
グローバル社会の男性性と働き方の構造転換：90年代ドイツにおける父親と労組の連携

2018年春からドイツの父親ないし男性の支援組織の関係者に取材するのと同時に、乳幼児や未就学児のいる家族の現状や課題、両親休暇制度(日本の育児休業制度に相当)の運用の実態を探るため、ドイツの代表的な連邦州、ノルトライン=ヴェストファーレンをはじめ、ベルリン、バイエルン、ハンブルクに住む多様なかたちの家族(移民の背景を持つ・持たない同性・異性愛カップルとひとり親)に聞き取り調査を行った。現実や性別分業規範の変化に加え、両親休暇制度の後押しにより、育児・家事にコミットする父親は、もはや珍しくない存在であることは分かった。また、父親の育児・家事への関わりは、父親と母親の考え方、両者の職場の状況にも大きく左右されることがうかがわれた。今後は日本でも同様の調査を行い、結果を比較対照しながら、二つの国の違いだけでなく、共通性についても見ていきたい。それによって、働き盛りの男女がともに、仕事ばかりでなく育児と家事に関わることのできる「持続可能な社会」を構想する上での手がかりにしたい。まだ分析の段階には到達していないが、そのベースとして重要な聞き取り調査のデータが、ドイツはもちろん日本でも集まりつつあり、今のところ計画以上の展開を見せている。夏以降に進める共同計画を円滑に進めるために、それまでに昨年の調査のまとめを行い、論文の執筆も進めたい。
プラズマによるゲノム応答生物学の確立と治療への展開

大気圧低温プラズマと細胞との相互作用について、気相・液相・細胞の各水準で生成する活性種を検討し、その定量的評価を実施した。次に放射線を指標として、細胞内外に生成する活性酸素量を比較した。また、Arプラズマに窒素を添加した場合の生物影響を調べた。水溶液中の活性種はEPR-スピン捕捉法によるラジカル種の測定を行い、OHラジカルおよびH原子を同定した。Arプラズマ照射ではヒトリンパ腫細胞株のU937のアポトーシスを指標にし、15%水準で比較した時、放射線に比べて、約30倍多いOHラジカルが水溶液中に生成した。核酸やアミノ酸等のラジカル付加体の測定からも、プラズマによるOHラジカル生成が重要であることが判明した。また、細胞内に生成する活性種をフローサイトメータで調べたところ、プラズマ照射細胞内にOHラジカル、OCl-、過酸化水素の生成を認めた。スーパーオキシド生成も認めたが僅かであった。Arプラズマに窒素を添加した場合、水溶液中のOHラジカル生成は半減し、細胞死も抑制された。網羅的遺伝子解析を行ったところ、熱ショックタンパク質遺伝子を主とする細胞保護遺伝子の発現増加を認めた。以上より、Arプラズマ照射は細胞外に相対的に多くのOHラジカルを生成するが、細胞内においては、二次的に生成する活性種が重要と思われる。今後は、目的に応じたプラズマ照射の最適化を図るために用量の測定法を確立する必要がある。26年度が最終年度であるため、記入しない。低温・大気圧プラズマの医療応用には、相互作用の本質を決定する「プラズマで生成される活性な粒子と生体との反応」をプラズマ照射側と生体側の両立場で分子レベルから捉えて、プラズマの生体への影響を解明し、相互作用を定量的に評価することが不可欠である。そこで、プラズマと細胞・生体との相互作用について、化学・分子・細胞の各水準で検討し、その定量的評価を行い、併せて治療応用を目指し、「プラズマによるゲノム応答生物学の確立と治療への展望」を目的として、以下の研究を実施した。Arプラズマ照射条件について、発光スペクトル測定、酸素原子数の測定を行った。化学的指標として、水溶液中のOHラジカルをEPR-スピン捕捉法で調べ、同程度の細胞致死効果を指標にX線のそれと比較したところ、相対的に多い値を示した。OHラジカル以外では、H原子の生成を認めた。Kr, Ne, He等の希ガスの種類を変えたところ、イオン化エネルギーとOHラジカル量は反比例した。核酸塩基、L-アラニン、酢酸ナトリウム等で生じるラジカル種を調べたところ、OHラジカルとの反応で生じるラジカル種のみで、プラズマに特異的なラジカル種の生成はなかった大気圧低温プラズマと細胞との相互作用について、気相・液相・細胞の各水準で生成する活性種を検討し、その定量的評価を実施した。プラズマ照射装置の作成、導入が9月となったが、その後の水溶液系の実験は概ね順調に行うことができた。また、名古屋大学との共同研究による発光スペクトルおよび酸素原子数の測定も順調に行うことができた。細胞内の活性酸素種について、複数の蛍光試薬を用いて調べ、放射線とそれを比較する。ヒトリンパ腫細胞株を代表に用いて、細胞死(特にアポトーシス)を指標に、細胞内シグナル伝達を探る。また、これに関連する、細胞の網羅的遺伝子発現の測定・解析を行う。遺伝子ネットワーク解析より、重要なハブ遺伝子を探索する。これについて、阻害剤やsiRNAを用いて、機能についても調べる。