hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
強塩基特性を示す多孔性固体触媒の開発

クラーク数上位の元素であるKおよびFeから主に構成される複合酸化物系固体塩基物質の合成を検討した。その中でK-Fe-Mn系複合酸化物は、トリグリセリドの一つであるトリアセチンのトランスエステル交換反応に対して、既存のCaOと比較して高い活性と安定性を示した。さらに錯体重合法を適用し、高面積化することにより飛躍的な活性向上が見られた。錯体重合法により形態制御したK-Fe-Mn系複合酸化物は、エネルギーと資源投入をミニマム化したバイオディーゼル製造用触媒として有望であることがわかった。クラーク数上位の元素であるKおよびFeから構成される複合酸化物系固体塩基物質の合成を検討した。異なる組成および結晶構造を有するK-Fe系複合酸化物を合成し最適化した結果、強塩基性を示す化合物として[KO]^-層と[Fe_<11>O_<16>]^+層からなるKFe_<11>O_<l7>が有望であることを見いだした。さらにFeの一部を2価または3価の金属で置換すると塩基性が向上することがわかった。KFe_<11>O_<l7>およびFeの一部を各種金属で置換して得られたKFe_<11-x>M_xO_<17>(M=Mg, Mn, Co, Cu, Zn, Sn)を用いて、バイオディーゼル燃料製造のモデル反応の一つであるトリアセチンのメタノールによるトランスエステル交換反応を検討した。KFe_<11-x>M_xO_<17>の中でM=Mnにおいて最も高い触媒活性を示した。既存の固体塩基であるCaOと比較した結果、KFe_10MnO_<17>は約2倍高い触媒活性を示した。触媒活性に及ぼす温度依存性(3060°C)を調べたところ、CaOは室温付近での活性低下が大きいのに対して、KFe_10MnO_<17>は活性低下が少なく低温作動性に優れていることが明らかになった。K-Fe系複合酸化物の反応性に及ぼす金属置換効果を塩基強度および塩基点量に着目して解析を試みた。FeのMnによる一部置換は、塩基強度にはほとんど影響を及ぼさず、塩基点量の飛躍的増加をもたらすことがわかった。K-Fe-Mn系複合酸化物は、エネルギーと資源投入をミニマム化したバイオディーゼル製造用触媒として有望な候補であることを見いだした。前年度最適化したK-Fe-Mn系複合酸化物の高表面積化を目的として、錯体重合法による合成を検討した。錯体重合法で合成したK-Fe-Mn系複合酸化物は、従来法である固相反応法により合成したものに比べて粒子サイズが1/10程度に減少し、高い表面積を示した。また、1次粒子の凝集により生成した2次粒子中にはマクロレベルの細孔が形成されることがわかった。さらなる高表面積化を目指してK-Fe-Mn系複合酸化物のシリカメソ多孔体への固定化を試みたが、鉄酸化物がメソ細孔内に析出したものの、目的のK-Fe-Mn系複合酸化物の固定化には至らなかった。錯体重合法で合成したK-Fe-Mn系複合酸化物を用いて、トリグリセリドの一つであるトリアセチンのエステル交換反応を行った結果、固相反応法合成触媒よりも約1.5倍高い活性を示した。これは既存触媒であるCaOに比べて約4倍高い触媒活性に匹敵した。また、K-Fe-Mn系複合酸化物はClaisen-Schmidt縮合に対しても、従来の固体塩基触媒を比べて高い活性を示し、K-Fe-Mn系複合酸化物の高い塩基性が他の塩基触媒反応に対しても有効であることを実証した。さらに、高表面積化したK-Fe-Mn系複合酸化物を大豆油からのバイオディーゼル燃料製造触媒に適用した結果、K-Fe-Mn系複合酸化物は既存固体塩基触媒であるCaOと比べて約2倍高い活性を示すことがわかった。以上の結果より、錯体重合法により形態制御したK-Fe-Mn系複合酸化物は、エネルギーと資源投入をミニマム化したバイオディーゼル製造用触媒として有望であることがわかった。
多国間国際制度の変容についての政治経済学的研究

本研究は、一旦構築された多国間国際制度において、加盟国間のその後の力関係(勢力分布)の変化が既存の国際制度にどのように制度的な変化を与えるのか、そのメカニズムを明らかにする国際制度の変容についての研究である。具体的には、第二次世界大戦後構築され現在まで存続しているGATT/WTO、IMF、世界銀行を事例として取り上げる。力関係の変化が現状変革の要求とどのように関連しているのかを分析する。本研究は、現状変革国と現状維持国との間における代表性の確保と多国間国際制度維持の責任分担に関する調整を分析する。
粒子形状の異なる粗粒土質材料の充填特性と壁効果を考慮した新たな相対密度の提案

本研究は平成14年度から3年間の申請であり、平成14年度と15年度に、地盤工学会論文報告集に2編の論文を投稿している(第43巻1号,pp.115-127、第44巻1号1,pp.143-156)。第3編目を現在作成中であるが、本研究の目的と現在までに得られた結論を要約すると以下のようになる。本研究の目的は次の4点である。(1)粗粒土質材料の粒子形状の定量的表現方法の開発(2)充填実験で得られる間隙率に対する壁効果の定量化(3)粗粒土質材料の粒子形状と充填特性との関係の明確化(4)壁効果や粒子形状を考慮した相対密度の提案これらの目的に対して現在までに得られた結論は次のようである。(1)種々の視覚印象図の図形や規則的な幾何学図形(円や正方形など)、砂礫材料などの形状解析を実施し、堆積学的な指標である円磨度や角張り度と相関性の高い粒子形状指標は、凹凸係数とフラクタル次元であることがわかった。(2)充填実験の結果を整理する方法として、供試体の体積と全表面積の比(容器形状係数と定義)を用いることを提案した。この係数によって、壁効果を考慮した間隙率の理論的な関係が求められ、間隙率の極限値の存在することを示した。また、充填実験結果と比較し、極限間隙率の定量的な傾向を把握できた。(3)上記の極限間隙率と粒子形状指標(凹凸係数やフラクタル次元)とを比較し、滑らかな形状をした粒子は詰まり易く、表面凹凸の激しい粒子は詰まりにくいという常識的な結論を得た。本実績報告書の11.研究発表に示した論文での目的と主な結論を示す。研究目的は、(1)種々の評価法によって,粗粒土質材料の粒子形状を定量的に評価すること,(2)均一な粗粒土質材料の最密充填実験を実施し,間隙率に対する壁効果の影響を明らかにすること,(3)間隙率に対する壁効果の新たな整理方法を提案し,その有効性を示すこと,(4)壁効果を考慮した最密充填特性と粒子形状との関係を明確にし,充填特性を表現できる粒子形状評価法を示すこと,である.そのために,粒子形状の評価方法,充填特性の整理方法,充填特性に及ぼす粒子形状の効果に関して,従来の研究成果をとりまとめた.そして,6種の粗粒材料(熊野灘礫,静岡海岸礫,木曽川礫,安部川礫,藤岡花崗岩,ステンレス球)の粒子形状を種々の方法で評価した.さらに,詳細な最密充填実験も実施し,提案する容器形状係数による整理を行っている.得られた主な結論は,次のとおりである.(1)粒子形状の相違を表現できるのは,凹凸係数,フーリェ係数,フラクタル次元の三者であり,細長比,球形度,扁平度などでは難しい.(2)均一ステンレス球の充填特性が容器形状係数によって統一的に評価できる.(3)最密充填特性から得られる極限間隙率は,凹凸係数,フーリェ係数,フラクタル次元との相関が認められる.本研究は平成14年度から3年間の申請であり、昨年度と今年度の研究成果の一部を本実績報告書の11に示した論文にとりまとめ報告した。そこでここには、この論文の目的と主な結論を示すこととする。本論文の目的は、粒子形状を評価するために提案されている視覚印象図(円磨度に関してKrumbein,1941、角張り度に関してLees,1964が提案)と土質材料を対象として、種々の粒子形状評価指標の比較を行うことである。なお、基本的な性質を知るために、円形、楕円形、正方形、長方形、三角形などの規則的な幾何学図形も対象としている。採用した粒子形状指標としては、円磨度(Krumbein)、角張り度(Lees)、細長比、球形度、中心からの距離の変動係数、残差一定次数(Schwarcz・Shane)、凹凸係数(吉村・小川)、フラクタル次元(Mandelbrot)であり、円磨度あるいは角張り度とその他の指標との比較を行った。得られた結論を要約すると次のようになる。(1)規則図形のフラクタル解析の結果、フラクタル次元によって形状の相違を表現することができる。ただし、完全な自己相似性を示さないため、対象範囲によって異なるフラクタル次元を得ることになる(2)規則図形が円磨されるに伴い、フラクタル次元の値の低下する傾向が明確に認められ、フラクタル次元の有用性を示唆している(3)円磨度あるいは角張り度と対応のよい形状指標は、残差一定次数、凹凸係数、フラクタル次元の三者であり、その他の細長比、球形度、中心からの距離の変動係数の三者とは対応が悪い(4)円磨度や角張り度の定義により、円磨された粒子には角張り度が、角張った粒子には円磨度が適用できないが、両者ともフラクタル次元との対応関係はよいため、フラクタル次元がこれらに代わり得る粒子形状指標と考えられる本研究は平成14年度から3年間の申請であり、平成14年度と15年度に、地盤工学会論文報告集に2編の論文を投稿している(第43巻1号,pp.115-127、第44巻1号1,pp.143-156)。

本研究の目的は次の4点である。(1)粗粒土質材料の粒子形状の定量的表現方法の開発(2)充填実験で得られる間隙率に対する壁効果の定量化(3)粗粒土質材料の粒子形状と充填特性との関係の明確化(4)壁効果や粒子形状を考慮した相対密度の提案これらの目的に対して現在までに得られた結論は次のようである。(1)種々の視覚印象図の図形や規則的な幾何学図形(円や正方形など)、砂礫材料などの形状解析を実施し、堆積学的な指標である円磨度や角張り度と相関性の高い粒子形状指標は、凹凸係数とフラクタル次元であることがわかった。(2)充填実験の結果を整理する方法として、供試体の体積と全表面積の比(容器形状係数と定義)を用いることを提案した。この係数によって、壁効果を考慮した間隙率の理論的な関係が求められ、間隙率の極限値の存在することを示した。また、充填実験結果と比較し、極限間隙率の定量的な傾向を把握できた。(3)上記の極限間隙率と粒子形状指標(凹凸係数やフラクタル次元)とを比較し、滑らかな形状をした粒子は詰まり易く、表面凹凸の激しい粒子は詰まりにくいという常識的な結論を得た。
ショウジョウバエ卵細胞における減数分裂制御シグナルの解明

多くの動物で、成熟した卵細胞の細胞周期は、減数分裂の途中で休止しており、受精によって再開する。このときCA^<2+>濃度が上昇し、減数分裂の再開を含む卵の活性化がおこる。様々生物において、その減少が確認されているが、代表的なモデル生物の一つであるショウジョウバエでは、その機構がよくわかっていない。減数分裂再開のシグナルは排卵の際に輸卵管から受ける機械的刺激がトリガーになっていると考えられている。研究代表者らは、CA^<2+>依存性フォスファターゼであるカルシニューリンのノックアウト変異体が減数分裂の再開異常を示すことを明らかにした。このことは、CA^<2+>シグナルと卵活性化の関連を示唆するものであるが、その直接的証拠はない。そこで本研究では、生物発光タンパク質(エクオリンーGFP融合タンパク質)を卵細胞特異的に発現するトランスジェニック系統を作製し、減数分裂再開を含む卵活性化に伴うCA^<2+>ダイナミクスを解析した。まず、トランスジェニック系統のメスの卵巣から高濃度の塩を含むHL3培養液中で未成熟卵を摘出した。これを水で希釈することにより(低張処理)、卵の活性化を安定に引き起す系を確立した。ルミノメーター中で低張処理を行い、卵からの発光を定量的に測定したところ、数分後に強いシグナルを検出することができた。この系を発光イメージング装置を用いて、イメージングすることに成功した(オリンパスとの共同研究)。また、ゲノムにコードされた5個のカルシニューリン全遺伝子について、遺伝子ターゲティング法により機能破壊変異体を作製し、卵細胞の活性化をしらべたところ、そのうちの3個の遺伝子が卵細胞成熟や減数分裂の再開にかかわっていることがわかった。これらの変異体におけるカルシウムシグナルはいずれも正常であり、これらの遺伝子が卵活性化によるカルシウムシグナルのダウンストリームの因子として機能していることを証明した。このときCa2+濃度が上昇し、減数分裂の再開を含む卵の活性化がおこる。ショウジョウバエでは、減数分裂再開のシグナルは受精ではなく、排卵の際に輸卵管から受ける機械的刺激がトリガーになっていると考えられているが、その実態は不明である。申請者らは、遺伝学的アプローチによって、Ca2+/カルモジュリン依存性フォスファターゼであるカルシニューリンの制御因子DSCR1/RCAN/Sraが減数分裂の再開に関わっていることを明らかにした。しかし、卵細胞におけるCa2+濃度の上昇に関する直接的証拠はなく、またカルシニューリンシグナルが直接関与することを示した証拠は得られていない。そこで本研究では、生物発光タンパク質Aequorin-GFPを卵細胞特異的に発現するトランスジェニック系統を作製し、減数分裂再開を含む卵活性化に伴うCa2+ダイナミクスを解析した。ショウジョウバエの卵は、雌の卵巣から取り出して培養液中で培養したあと、浸透圧を一時的に低下させることにより、人工的に減数分裂の再開を誘導した(活性化処理)。発光基質となるセレンテラジンを培地中に添加し卵内に取り込ませた。ルミノメーターを用いて発光シグナルを連続的に計測したところ、活性化処理後数分で発光シグナルが顕著に上昇することが判明した。また、カルシニューリンの制御サブユニットの一つCanB2遺伝子について、生殖細胞系列特異的変異体を作製した。その結果、Sra変異体と同様に減数分裂が再開直後に停止するという表現型が認められた。このことは、カルシニューリンの機能が減数分裂の完了に不可欠であることを証明するものである。

これらの変異体におけるカルシウムシグナルはいずれも正常であり、これらの遺伝子が卵活性化によるカルシウムシグナルのダウンストリームの因子として機能していることを証明した。
蛋白質機能の分子論的メカニズム

特定研究「蛋白質機能の分子論的メカニズム」は昭和61年から平成元年にかけて設定されて、多大の研究成果を納めた。本総合研究(A)は、その研究成果の取纏めを行い、次のような公開シンポジウムの開催と印刷物の出版を行った。[公開シンポジウムの開催]「蛋白質“すがた、かたち"と“はたらき"」と題する公開シンポジウムを、2月13日と同14日にわたって東京ガ-デンパレスで開催した。この特定研究で活躍した若い研究者を主体にして、これまでの成果とともにこれからの展望を熱心に討論した。2.公開シンポジウムの講演とそれに対する討論内容を、和文の単行本、「蛋白質“すがた、かたち"と“はたらき"」にまとめ出版した。来年度も、市販もされる。3.論文集の発行。本特定研究に参加した研究者全員が、本特定研究の成果を発表した自著論文の中の珠玉の一編を提出して、それを冊子に編集し関係者に配布した。4.全論文リストの発行。本特定研究の参加者全員が本研究に関連して発表した全論文のリストを冊子にまとめ関係者に配布した。5.名簿作成。今後の一層の研究交流のため、本特定研究参加者全員の最新の名簿を作り配布した。3.論文集の発行。5.名簿作成。
生物分子認識界面の構築と機能制御

酸化還元酵素の代表的な補酵素であるフラビンと電極との電子移動を円滑に行なう分子界面を構築することにより酵素-電極間の電子移動にもとづく生物分子認識界面の構築を目指したペプチドによる分子界面設計を行なった。アミノ酸16個から成るペプチドは電極上でアルファヘリックス構造を形成し、その状態で電極上に自己集積を行なう事が出来るように設計した。その電極上における構造が設計とおりであることをラマン分光法および化学定量法を用いて確認した。そして、3種類ペプチド配列による分子界面を設計し電気化学的評価を行なったところ、フラビン修飾部位に疎水性アミノ酸ドメインを形成することにより電気化学反応速度を著しく向上できる事を明らかにした。この分子界面はペプチドにより構成されるため、タンパク質そのものにこのアミノ酸構造を遺伝子工学的に導入することによって電極反応性が高く、センサヘの応用が容易なタンパク質を構築でき得る事が示唆された。
慢性腎臓病患者のセルフマネジメントを支援するソフトウェアの拡充

本研究は、JSPS科研費23593241にて開発した慢性腎臓病患者用eラーニング『腎臓ケアeラーニング講座』の評価・修正・普及を行った。本eラーニングの形成的評価を行い、その結果に基づきコンテンツの操作性やわかりやすさなどを修正した。また、患者のセルフマネジメントを支援するアプリケーションソフトウェア『腎臓アプリ』も開発した。文献研究や健康管理アプリの動向分析、Web化の専門家へのコンサルテーションなどの結果に基づき開発し、疾患の概要や生活習慣の改善について学ぶための「腎臓講座」と、検査値などを入力記録する「記録ノート」から構成した。そして、健康フェスタ等に出展し、普及に努めた。本研究の目的は、1.JSPS科研費23593241にて開発した慢性腎臓病(以下、CKD)患者用eラーニング「腎臓ケアeラーニング講座」の普及・評価・修正と、2.CKD患者のセルフマネジメントを支援するアプリケーションソフトウェア(以下、アプリ)の開発・普及を行うことである。平成26年度はこの目的1、2に対し、次のように取り組んだ。目的1に対しては、普及のために先ず「腎臓ケアeラーニング講座」をWebページ(http://plaza.umin.ac.jp/jin/)で公開し、作成したポスター、リーフレットを各施設に郵送・配布した。また、CKD患者会の活動、一般市民を対象としたCKDの講演会、保健・医療従事者を対象とした講習会等において、本eラーニングの説明・デモンストレーションなどを行った。加えて、学会において本eラーニングの開発過程について発表し、CKD看護職への普及に努めた。結果、本Webページには、現在およそ1020アドレス/日のアクセスがある。また、画面の見やすさや入力・操作性を研究者間で確認し、関連ガイドライン改訂に伴う修正と併せてeラーニングを修正し、1月にVer.2をアップした。その後、外来通院中のCKD患者を対象に、本eラーニングの形成的評価(1対1評価)を実施した。目的2に対しては、開発に先立ちCKD(ステージG1G4)のセルフマネジメントに関する国内外の先行研究を確認・考察した。その結果、CKDの療養は集学的であり、本eラーニングの単元もそのように構成されているため、食事療法、適量飲酒、血圧測定などの内容別に、セルフマネジメントの実際・困難事や問題点を更に明らかにしていくことした。また、アプリやセルフラーニングなどに関する国内外の先行研究も確認・考察した。これらの成果をふまえ、これからどのようなアプリを開発するのか、具体化していく。平成27年度は、2つの研究目的の達成をめざし、取り組んだ。1.慢性腎臓病(以下、CKD)患者のセルフマネジメントを支援するアプリケーションソフトウェア(以下、アプリ)の開発に活用できる知見を得るために、セルフマネジメント実践の現状、実践上の困難事や問題点、それらの効果的な解決方法などを先行研究より明らかにする。2.病院や健康祭り等で、JSPS科研費23593241にて開発したCKD患者用eラーニング『腎臓ケアeラーニング講座』(以下、本eラーニング)の普及活動を継続的に行う。研究目的1.を達成するために、セルフマネジメントを食事、飲酒、禁煙、血圧測定、フットケアの項目ごとに分割し、ガイドライン等も含めて確認した。また、セルフマネジメントを推進する方法論として、セルフレギュレーション、シリアスゲーム等についても検討した。加えて、日々進化するアプリ等の動向や、セルフマネジメントにアプリを活用した国内外の先行研究を確認し、Web化の専門家からアプリ開発に向けた準備、手順、費用などについて、コンサルテーションを受けた。研究目的2.を達成するために、地域住民に対しては、群馬県出前なんでも講座「あなたの腎臓、大丈夫?ー慢性腎臓病から腎臓を守るコツー」を4回行った。また、地域の健康祭りに「腎臓ケアeラーニング体験コーナー」を出展し、本eラーニングの説明・デモンストレーションを行った。加えて、市民公開講座「腎臓を大切に!」での本eラーニングの紹介とチラシ類の配布、郵便局ロビー内でのパンフレット設置、腎臓病患者が受診する病院へのチラシ類の配布なども、行った。医療従事者に対しては、腎臓病関連の学会や、医師・薬剤師・看護職等の研修会にて、本eラーニングの紹介とチラシ類の配布を行った。また、本eラーニングの形成的評価の研究成果について、学会発表を行った。研究目的1.において、当初は“CKD患者のセルフマネジメント"と包括的に捉えて文献検索を行ったが、目的とする文献は殆ど入手できなかった。そこで、CKDの療養は集学的であることから、セルフマネジメントも食事、飲酒、禁煙、血圧測定、フットケアといった項目ごとに焦点を当て、検索することとした。その結果、目的とする文献を入手することができ、併せて関連ガイドラインの確認も行った。CKD患者のセルフマネジメントを支援するアプリ開発に活用できる知見として、セルフレギュレーションやシリアスゲーム等の方法論もあることがわかり、それらについて検討した。また、家庭用血圧計や血圧測定のウェアラブル端末自体に既にセルフモニタリング機能が搭載されていることや、禁煙や節酒の支援アプリ、検査値や体重、食事、服薬記録などを入力管理するアプリなど、日々進化するアプリ等の動向を確認した。併せて国内外の文献から、セルフマネジメントにアプリを活用した先行研究も確認した。以上をふまえてWeb化の専門家からコンサルテーションを受け、アプリ開発に向けた準備、手順、費用などについて、具体的な見通しを持つことができた。研究目的2.に対する取り組みは全員で分担して行い、一年中継続的に本eラーニングの普及活動が行えた。その対象者は、地域住民から医療従事者まで幅広く、本eラーニングへの一日平均アクセス数は、今年度は8.3アドレス/日であった。

平成28年度は、次の3つの研究目的達成をめざして取り組んだ。1.JSPS科研費23593241にて開発した慢性腎臓病(以下、CKD)患者用eラーニング『腎臓ケアeラーニング講座』(以下、本eラーニング)に対する小集団評価を行う。2.本eラーニングの普及活動を継続的に行う。3.CKD患者のセルフマネジメントを支援するアプリケーションソフトウェア(以下、アプリ)の開発に活用できる知見を得る。研究目的1.の小集団評価は8月11月に行い、予定対象者数のデータを得ることができた。この結果から本eラーニングの改善点を考察し、それに基づき本eラーニングを改善した。そして、3月にVer.4としてWeb公開を開始した。また、アプリ開発にも活用できる知見も得られたため、次年度に行うアプリ開発に役立てていく。研究目的2.に対しては、地域住民を対象とした講演「あなたの腎臓、大丈夫?ー慢性腎臓病から腎臓を守るコツー」を計3回行った。また、県内2つの健康フェスタに「腎臓ケアeラーニング体験コーナー」を出展し、来場者に本eラーニングの説明・デモンストレーションを行った。医療従事者に対しては、学会にて交流集会「『腎臓ケアeラーニング講座』で、あなたのCKD患者教育をお手伝い!」の開催、医師・薬剤師・看護職等の研修会での本eラーニングの紹介やチラシ類の配布、病院や保健センターへのチラシ類の郵送なども行った。研究目的3.に対しては、前年度に引き続きWeb化の専門家からアプリ開発にむけたコンサルテーションを受けたり、健康関連のアプリの動向分析などを行った。本研究の進捗状況は、研究目的ごとにばらつきがみられるが、全体を平均するとおおむね順調に進展していると言える。以下に、研究目的ごとの進捗状況を説明する。平成28年度当初、研究目的1.の小集団評価は予定対象者数の確保が困難であることが予測され、研究協力施設を増やし、再度倫理審査を受けた。その後にデータ収集を行い、無事に予定対象者数のデータを得ることができた。この結果に基づき、本eラーニングの改善とVer.4のWeb公開も行えており、研究目的1.は当初の計画以上に進展できた。研究目的2.に対する取り組みは、全員で協力・分担して行った。ウェブページのアクセス解析ツールGoogle Analyticsによる集計では、本eラーニングは1日平均11.5回のセッションが行われ、閲覧地域は海外・全都道府県に及び、群馬県、東京都、大阪府の順で多く、研究目的2.はおおむね順調に進展している。平成28年度は研究目的1.と2.に重点を置いて行ったため、研究目的3.への取り組みはやや遅れ気味である。しかし、研究目的1.からアプリ開発にも活用できる知見も得られたため、次年度のアプリ完成をめざし、これらも活用して早めに優先的に取り組む予定である。
ガンマ線放出率の精密及び超精密測定

4πβ-γ同時計測装置による崩壊率精密測定に基づくγ線放出率測定の結果、^<76>As(26.32h),^<159>Gd(18.48h),^<169>Yb(32.02d),^<182>Ta(114.43d),^<186>Re(89.25h),^<187>W(23.72h),^<188>Re(16.98h)の各核種に対する精度を2倍から10倍以上に改善することができた。精度の改善のみならず、測定結果によると^<76>Asで10%、^<169>Ybで2%報告値が大きく、逆に^<159>Gdで5%、^<187>Wで20%、^<188>Reで3-10%報告値が小さいことが判明した。一方、カスケードγ放出標準線源により相対効率25%及び70%の高純度ゲルマニウム検出器の相対検出効率曲線の超精密決定を試みた。即ち、ほぼ等しくてしかも高放出率で2本のγ線をカスケードに放出する核種を、線源・検出器間距離を30cmもしくは40cmに設定し、吸収補正及びカスケードサム補正が小さくなる条件で測定を行った。使用した線源は^<24>Na,^<46>Sc,^<48>Sc,^<60>Co,^<88>Y,^<94>Nb,^<108>Ag,^<111>Inである。各々の核種で2本のγ線に対する、対数表示でのエネルギー差と検出効率差を利用しデータ処理することにより規格化されたデータ点を求め、それらに共分散を用いる最小2乗法を適用し相対検出効率曲線を求めた。その結果、171keVから2754keVの範囲で、低エネルギー側と2754keV付近では0.3%の不確かさであるが、その中間領域では0.1%の不確かさという精度が得られた。この結果を用いて、^<38>Cl(37.24m)の1643keVと2167keVγ線の相対γ線強度測定の結果、0.7496±0.0011と高精度で決定できた。又、^<27>Mg(9.45m)の844keVおよび1014keVγ線の放出率を各々71.80±0.08%、28.20±0.08%と超精密に決定できた。さらに、^<60>Coの崩壊率を0.03%程度の不確かさで測定し、相対検出効率曲線を規格化精密絶対検出効率曲線に変換した。この結果を用いて、マルチγ線標準線源として使用されている^<134>Cs及び^<152>Euのγ線放出率を0.3%の不確かさで測定を行い、評価値の妥当性を検討している現状である。

又、^<27>Mg(9.45m)の844keVおよび1014keVγ線の放出率を各々71.80±0.08%、28.20±0.08%と超精密に決定できた。さらに、^<60>Coの崩壊率を0.03%程度の不確かさで測定し、相対検出効率曲線を規格化精密絶対検出効率曲線に変換した。この結果を用いて、マルチγ線標準線源として使用されている^<134>Cs及び^<152>Euのγ線放出率を0.3%の不確かさで測定を行い、評価値の妥当性を検討している現状である。相対効率70%の高純度Ge検出器を用いて、ほとんど100%の放出率で2本のγ線を放出する^<46>Sc,^<48>Sc,^<60>Co,^<94>Nbの測定を行った。検出器表面と線源の距離を約40cmと長く設定し、この測定で最も大きな不確かさの原因となるカスケードサム補正を0.01%以下に抑えた。得られた結果より共分散を用いる最小2乗法により相対検出効率曲線を求めた結果、703keVから1333keVの範囲で推定標準偏差0.1%以下でフィッテング関数が得られた。同一条件で^<27>Mg(9.45分)を測定することにより844keVと1014keVγ線の放出率比を高精度で決定し、崩壊図より各々のγ線の放出率の和が100%であることが分かっているので844keVおよび1014keVγ線の放出率を各々71.80±0.08%、28.20±0.08%と超精密に決定できた。現在、相対効率25%の高純度Ge検出器に対して、^<24>Na,^<46>Sc,^<48>Sc,^<60>Co,^<88>Y,^<94>Nb,^<108>Agを用いて同様の測定を行っている。これまでの測定結果のみでフィッテング関数を求めると、推定標準偏差は434keVから2754keVの範囲で両端を除いた中間領域で0.1%以下、両端では0.2%程度である。^<48>scについてはまだ十分な測定精度が得られていないが、日本原子力研究所のJRR-3Mが修復すればさらに測定を行って精度を改善する予定である。この測定が十分となれば434 keVから2754keVの範囲で推定標準偏差0.1%以下でフィッテング関数が得られ、標準線源と考えられる核種のγ線放出率を超精密に測定する予定である。相対効率25%の高純度Ge検出器を用いて、ほとんど100%の放出率で2本のγ線を放出する^<24>Na,^<46>Sc,^<48>Sc,^<60>Co,^<88>Y,^<94>Nb,^<108>Agの測定を行った。検出器表面と線源の距離を約30cmと長く設定し、この測定で最も大きな不確かさの原因となるカスケードサム補正を0.01%以下に抑えた。測定結果より共分散を用いる最小2乗法により相対検出効率曲線を求めた結果、434keVから2754keVの範囲で両端を除いた中間領域で0.1%程度、両端では0.3%以下の推定標準偏差であった。同一条件で^<38>Cl(37.24min)を測定することにより1643keVと2167keVγ線の放出率比を0.7496±0.0011と高精度で決定した。さらに、^<60>Coの崩壊率を0.1%以下の不確かさで測定し相対検出効率曲線を絶対検出効率曲線に変換し、^<134>Csのγ線放出率測定を行った結果、0.3%の不確かさで決定できた。現在、低エネルギー側への範囲拡大及び^<152>Euのγ線放出率測定を行っている。一方、4πβ-γ同時計測装置によるγ線放出率の精密検査では、医療への利用が期待される^<186>Re(89.25h)の137keV及び^<188>Re(16.98h)の155keVγ線を測定した結果、0.09487±0.00029及び0.15425±0.00072であった。さらに^<187>W(23.72h)のγ線放出率を測定した結果、従来の報告値が20%小さいことが判明した。相対効率20%及び70%の高純度ゲルマニウム検出器を用いて、高放出率で2本のγ線をカスケードに放出するカスケードγ放出標準線源、^<24>Na,^<46>Sc,^<48>Sc,^<60>Co,^<88>Y,^<94>Nb,^<108>Agの測定を行った。検出器表面と線源の距離を約30cm及び40cmと長く設定し、不確かさの原因となるカスケードサム補正を0.01%以下に抑えた。測定結果に共分散を用いる最小2乗法を適用し相対検出効率曲線の超精密決定を行った。
児童養護施設を対象とした施設内暴力の実態把握とその抑止策への展開

本研究は、全国の児童養護施設内で発生していると推測される、施設内暴力の実態を把握し、可視化することを目的とした。ここであえて「発生していると推測される」という言い方を用いるかといえば、施設内暴力に関する客観的な情報が不足している状況にあるからだ。特に子どもが主体となる暴力の現状は明らかにされてこなかった。先行研究では、地域を限定した施設内虐待や施設内暴力に関する調査研究は見られるものの、全国規模の調査研究はほぼ未開拓の状況にあったに等しい。なかでも、施設職員が被害者となるケースに焦点をあてて、児童養護施設内で発生している暴力を広範囲に調査したのは、本研究が初めてだと認識している。このような状況を打開するため、全国の児童養護施設600施設(平成26年8月現在)を対象質問紙調査を実施した。調査協力者は878名(回収率: 29.3%)であった。質問紙は、施設長、入職5年目以上の職員、入職3年目までの職員に分けて用意し、共通する質問項目と階層別の質問項目を設けた。質問紙調査では、以下の内容を獲得することを目的とした。1.施設職員から入所児童への虐待について、2.入所児童から施設職員への暴力について、3.入所児童の保護者等から施設職員への暴力について、4.保護処分としての児童養護施設送致について本研究により、児童養護施設内に児童から施設職員への暴力が存在していることが数値により可視化された。また、その態様についても概要ではあるが掴むことができた。施設内暴力の発生件数を多いとみるか少ないとみるかについては、様々な見解があるだろう。しかし、数の多い少ない、暴力が向かう先やその原因ではなく、少なからず児童養護施設内に暴力が存在していること自体に疑問を呈さなければならない。本調査研究で十分に検討できていない内容に関しては、次年度以降の課題として引き続き取り組んでいく予定にしている。
半導体ナノ構造における量子相関の生成と検出

独自に開発した高感度電流雑音測定系を用いることによって、電子干渉計、量子ドット、量子細線というエンタングルメント生成と検出の舞台となる半導体ナノ構造における量子雑音測定を行った。その結果、量子系におけるゆらぎの定理の初の検証実験や、核スピン偏極集団の生成などの成果を得た。本研究によって、高精度の電流雑音測定がエンタングルメント検出および非平衡輸送現象のプローブとして必須であることが確立した。二つ以上の粒子の間に非局所的な量子相関が保持されている状態をエンタングルメントと呼ぶ。エンタングルメントは、量子力学において最も特異な概念であると同時に、今日の量子情報技術の基盤概念であるため、その生成と制御は極めて重要である。近年の微細加工技術の進展により、我々は様々な半導体ナノ構造を作製し、量子効果を制御できるようになった。しかしながら、典型的な量子状態であるエンタングルメントの生成に関しては、光子系では既に実現されているのに対し、電子系においては現在も挑戦的な課題として実験家に残されている。本研究の目的は、固体素子において電子系のエンタングルメントを生成し、量子雑音相関測定によってそれを検出することである。本研究によって固体素子中に電子のエンタングルメントが生成できることが実証されれば、現実的な量子情報処理システムの構築にとって大きな一歩になる。本研究は、微細加工技術によって半導体中に微細人工量子系を作製し、量子系を通過する電流ゆらぎの相関を精密に測定することによって、エンタングルメントの生成と検出を目指すものである。本研究は、量子力学の基本原理に関わる実験としての意義と同時に、量子情報処理システムの実現に向けた必要不可欠なステップであると位置づけられる。平成19年度は、量子相関検出にむけた実験手法の開拓を行った。半導体人工量子系において量子力学的な状態を制御するためには、試料を希釈冷凍機によって極低温(100mK以下程度)に置く必要がある。また、その抵抗値は、典型的には10kΩ程度である。これらの値から、量子相関測定に必要な測定精度は10^<-29>A^2/Hz以下程度であることが試算される。我々は、そのような測定を可能とするために、1K程度の温度領域で動作する極低温電圧増幅器を新たに開発した。その測定精度は3MHzにおいて10^<-28>A^2/Hz程度に達している。この増幅器を利用して量子ポイントコンタクトという典型的な人工量子系を用いて(1)量子雑音の熱放射検出(2)半導体素子におけるスピン分極電流の生成を実証した。(1)は高周波の量子雑音の放出によって、量子デバイスの温度が上昇することを精密に実証したもので、これまでに行われたこと無い独創的な成果である。(2)は長年の謎である伝導度異常現象に関して、重大なヒントを与えるもので、既に多くの理論家の注目を集あている。これらの結果は、量子相関測定を行うための必須の要素技術を構成するものである。今後は、この手法を用いて、相関を持った電子流の創出、対称性の破れなど、エンタングルメント検出に必要な要素技術の開発を行っていく予定である。20年度は、19年度に構築した低温で動作する電圧増幅器を含む測定系を用いて、極低温における量子雑音測定実験を行った。同時に半導体二次元電子系(AlGaAs/GaAsヘテロ接合)を微細加工することによって量子ポイントコンタクトや人工原子(量子ドット)、電子干渉計などの量子デバイスを作製した。行った研究事項は以下の6点である。1.量子ポイントコンタクトにおける量子ショット雑音の観測2.量子ポイントコンタクトを用いたスピン偏極電流の生成とスピン分極率の測定3.電子干渉計における電流電圧特性と雑音測定を用いた「ゆらぎの定理」の検証4.電子干渉計における有限バイアス下におけるコヒーレンスの測定5.さらに高精度をめざした極低温電圧増幅器の開発(共鳴回路の改善などを含む)6.半導体における巨大磁気抵抗効果の発見一年間の研究により、我々の構築した極低温電圧増幅器を含む測定系が世界でも1、2を争う高感度のものであることが明らかとなった。また、得られた成果は、半導体内における電子相関がどのように伝導度に影響を与えるかに関する新しい重要な知見である。1.マッハ・ツェンダ干渉計における量子雑音測定:電子系におけるエンタングルメント生成の舞台として注目されているのが電子版マッハ・ツェンダ干渉計である。我々はこの系を用いて、干渉強度の温度依存性と量子雑音を測定した。我々の実験の特徴は、熱雑音を測定することによって正確な電子温度が決定できることであり、それによって、干渉強度の温度依存性を正確に明らかにした。

2.電子干渉計における普遍的な非平衡位相緩和:電子マッハ・ツェンダ干渉計において、近年、非平衡状態において見いだされた特徴的な位相緩和現象は、起源が不明であった。我々は、ファブリ・ペロ干渉計とアハロノフ・ボームリングという、二種類の電子干渉計においても同様の現象の観測に成功し、それを特徴付けるエネルギースケールが干渉計の大きさでほぼ決まることを見出した。このように非平衡位相緩和現象に普遍性があることは本研究で初めて見いだされたものであり、干渉計内の伝導電子間に働くクーロン相互作用が位相緩和の原因であることを示唆する。3.量子系における「揺らぎの定理」:物理学においては、系の応答を記述する理論として線形応答理論が確立しているが、その限界を超えて非平衡系をよりよく理解しようという試みが長年行われてきた。その一つが「揺らぎの定理」である。我々は、電子干渉計を用いて量子雑音の精密測定を行い、実験的に非線形性と非平衡性を定量的に結びつける関係式を見いだし、その結果が揺らぎの定理に基づく予想に合致することを見いだした。この結果は量子系における揺らぎの定理を世界で初めて実験的に検証したものである。1.量子系における「揺らぎの定理」:物理学においては、系の応答を記述する理論として線形応答理論が確立しているが、その限界を超えて非平衡系をよりよく理解しようという試みが長年行われてきた。我々は、電子干渉計を用いて量子雑音の精密測定を行い、実験的に非線形性と非平衡性を定量的に結びつける関係式を見いだした。さらに、微視的可逆性という揺らぎの定理の大前提になっている仮定が実際に成立していることを検証することに成功した。2.近藤状態における2粒子散乱の観測:我々は、半導体を微細加工することによって、大きさが数100nm程度の領域に数十個の電子を閉じ込めた人工原子を作製した。その人工原子中に単一スピンを作り出し、近藤効果を引き起こすことに成功した。さらに、独自の高精度の電流揺らぎ測定を行い、近藤状態によって電子が散乱される様子を調べた。その結果、一つの電子が打ち込まれると、人工原子から複数の電子が散乱されてくるという二粒子散乱過程の検出に成功した。これは、近藤効果によって形成された量子多体状態に特有の散乱現象である。このような研究は、固体素子上の人工原子に電子を衝突させることによって量子多体状態の内部構造を探るという「衝突実験」であり、近藤効果の研究に新展開をもたらすものと期待される。さらには散乱された二粒子を用いてエンタングルメントの生成を行える可能性もある。
量子補正を考慮に入れたインフレーション期におけるゆらぎの生成シナリオの構築

インフレーションは、ビッグバン宇宙論では説明できない宇宙の構造の起源を説明することが可能な非常に優れたシナリオであるが、その現実的モデルに関しては、不確かさや不定性が多く残されている。そこで重要となるのが、インフレーション期に生成されたゆらぎを、精密観測を通じて観測的に明らかにすることである。しかし、インフレーション中に生成されるゆらぎの非線形効果を考えると、赤外のモードの寄与によりゆらぎの振幅は発散することが知られている。まず我々は、赤外発散の原因を明らかにした。発散の原因としては、これまでの計算では、ゲージ自由度が完全には除去されていなかったということが挙げられる。また、ゆらぎの古典化を考慮に入れることも重要である。これらの点を考慮して、我々は正則化の手法を提案した。近年、Horavaによって提唱されたHorava-Lifshitz重力理論は、繰り込み可能な量子重力理論となり得るのではないかと期待され、盛んに研究されている、我々は、Horava-Lifshitz重力理論において、宇宙の構造の進化を議論する際に重要となる曲率ゆらぎの進化について調べた。重力理論として一般相対論を考えると、ビッグバン以降の大部分の時期に於いて、曲率ゆらぎは大スケールでは保存することが知られている。しかし、Horava-Lifshitz重力理論では、大スケールでも曲率ゆらぎが保存せず、構造の進化は一般相対論から変更されうることがわかった。インフレーションシナリオは、ビッグバン宇宙論では説明できない宇宙の構造の起源を説明することが可能な非常に優れたシナリオであるが、今なお、具体的なインフレーションモデルについては不明な点が多い。その理由は、以下の通りである。インフレーションモデルを明らかにする上で現在もっとも有用な方法は、各インフレーションモデルが予言するゆらぎの線形解析を行い、宇宙背景輻射の観測結果と比較することである。しかし、線形解析の範囲内では、多くのインフレーションモデルが、観測結果と整合的であるため異なるインフレーションモデルを区別できていない。したがって、非線形の効果まで考慮した解析を行うことにより、より多くの情報を得る事が重要となる。そこでまず、インフレーション期におけるゆらぎの非線形的な成長まで記述することが可能なEinstein-Langevin方程式を、解析を行う上で有用な表式に定式化した。次にこれを用いて、インフレーション期に生成される非線形のゆらぎの解析を行った。特に、非線形効果として、スピン0のモードである密度ゆらぎと、スピン2のモードである重力波に対する1ループ補正の計算を行った。その結果、密度ゆらぎに対するループ補正は長波長の極限で発散し、長波長側でカットオフをいれないと有限な量が得られないことがわかった。一方、重力波に対するループ補正にはこのような発散はみられなかったが、近い将来観測が期待される程度の非線型効果は見られなかった。また、ループ補正を議論する際に、現在までに観測可能でない宇宙の領域に対して仮定がされていたが、この仮定をせずに、観測可能な量のみを用いて議論すると、密度ゆらぎに対するループ補正にも赤外発散はみられず、有限の量が得られることを示した。その理由の一つとして、線形解析の範囲内では、数多くのモデルが宇宙背景輻射などの観測と整合的であることがあげられる。そこで、インフレーションのモデルを、より詳細に明らかにする上で、非線形効果に着目することは有効な手段の一つである。しかし、インフレーション中に生成される非線形の量子ゆらぎを、通常用いられる宇宙論的摂動に基づき計算すると、赤外発散を含むことが知られている。観測されているのは有限な振幅のゆらぎであるため、赤外発散の存在は、通常の計算方法では、観測されるゆらぎに対応する量を与えることができないということを意味する。そこで、我々は。観測量に対応する初期ゆらぎの計算方法の定式化を行った。また、我々が提唱した方法に基づいて、初期揺らぎを計算ずると、赤外の補正は正則化され、発散しないことを示した。また、紫外発散の正則化による観測量への影響についても調べた。ゆらぎの二点相関は、線形解析の範囲内でも、二点の座標の一致極限において発散する。近年、この発散の正則化により、密度ゆらぎ及び重力波の振幅は大きく変更されるのではないか、ということが議論されている。我々は、観測量を考える限り、近年議論されてきた紫外発散の正則化による影響は現れないことを示した。

これらの点を考慮して、我々は正則化の手法を提案した。近年、Horavaによって提唱されたHorava-Lifshitz重力理論は、繰り込み可能な量子重力理論となり得るのではないかと期待され、盛んに研究されている、我々は、Horava-Lifshitz重力理論において、宇宙の構造の進化を議論する際に重要となる曲率ゆらぎの進化について調べた。重力理論として一般相対論を考えると、ビッグバン以降の大部分の時期に於いて、曲率ゆらぎは大スケールでは保存することが知られている。しかし、Horava-Lifshitz重力理論では、大スケールでも曲率ゆらぎが保存せず、構造の進化は一般相対論から変更されうることがわかった。
シナプスの発達・維持におけるＴｏｌｌファミリータンパク質の機能

シナプスの形成や維持及び可塑的変化において、様々な細胞膜タンパク質が重要な役割を担っている。我々はこの過程に関わる可能性の高い新規の細胞膜タンパク質の探索と機能解析を、ショウジョウバエの神経-筋接合(NMJ)を用いて遂行している。本研究では特にTollファミリーに注目して研究を進めた。tollファミリー遺伝子の過剰発現や遺伝子突然変異の解析によりToll-7がNMJの発達を抑制性に制御する事を示唆する結果を得た。一方他のtollファミリー遺伝子やリガンドと考えられているSpzファミリーのRNAiによるノックダウンでは表現型が認められなかった。シナプスの形成や維持及び可塑的変化の過程で、様々な細胞膜タンパク質が重要な役割を担っている。我々はこの過程に関わる可能性の高い新規の細胞膜タンパク質の探索と機能解析を、モデル生物であるショウジョウバエの神経-筋接合シナプスを用いて遂行している。これまでに複数の候補タンパク質を筋肉での過剰発現によるシナプス形態異常の誘発を指標に同定したが、この中に細胞膜タンパク質にToll-7が含まれていた。Toll-7はパターン認識タンパク質群であるToll Interleukin-1 Receptor (TIR) proteinsの一員であるが、その機能は未だ不明である。また、哺乳類でもTIRの多くが神経系で発現しているが、その機能についての解析は乏しい。そこで、本研究ではToll-7を含みショウジョウバエに9種類あるToll family proteinがシナプス形成・維持・可塑的変化に関与する可能性を検証し、その分子メカニズムを解明することを目的とした。我々は昨年度までに、Toll-7の過剰発現ではシナプスの減少が認められ、Toll-7の機能欠失突然変異ではシナプスにおけるグルタミン酸受容体のクラスターが増大する事を見いだした。そこで、本年度はTollファミリーメンバー各々について筋肉と神経においてRNAiによるノックダウンを行ない、グルタミン酸受容体やPSDマーカーであるDlgタンパク質の局在を調べる事により、これらのタンパク質の機能を解析した。また、Tollタンパク質と相互作用すると考えられている、Spzファミリータンパク質についてもRNAi実験を行なった。その結果、どのタンパク質についても、単独ではノックダウンの効果は認められなかった。このことから、複数のTollファミリーメンバーが協調して機能する可能性を検証する必要があると考えられた。我々はこの過程に関わる可能性の高い新規の細胞膜タンパク質の探索と機能解析を、モデル生物であるショウジョウバエの幼虫筋肉における神経-筋接合(NMJ)を用いて遂行している。ショウジョウバエ幼虫はふ化後蛹になるまでに50倍ほど成長し、NMJもこれに伴い、成長/増加する。この過程は筋肉の正常な活動を維持するために運動神経と筋肉との間での相互作用によって厳密に制御されていると考えられている。我々は、この相互作用の実行分子として分泌性あるいは細胞表面タンパク質が機能していると考え、これまでに、ショウジョウバエ遺伝子データベースより選択した分泌性及び細胞膜タンパク質をGal4/UASシステムを用いて筋肉で過剰発現し、シナプス形態異常の誘発を指標にスクリーニングを行なった。その結果、複数の候補遺伝子を同定することができた。本研究ではこれらの候補タンパク質のうち、特にTollファミリーに注目して研究を進めた。これまでの解析から、ショウジョウバエに9個あるtollファミリー遺伝子のうちtoll-7がNMJの発達を抑制性に制御する事を示唆する結果を得た。しかし、他のTollファミリー遺伝子やリガンドと考えられているSpzファミリーのRNAiによるノックダウン実験を行なったところ、有意な表現型が認められなかった。そこで、これらの遺伝子を複数同時にノックダウンする実験をおこなったが、現在までのところ、表現型が認められていない。本年度はこれらの実験に加え、グルタミン酸受容体の発現制御にも着目し、筋肉におけるMAPKシグナリングがグルタミン酸受容体の発現制御に関与している事を見いだした。我々はこの過程に関わる可能性の高い新規の細胞膜タンパク質として、ショウジョウバエToll-7を同定した。また、TIRの多くが神経系で発現しているが、その機能についての解析は乏しい。そこで、本研究ではToll-7を含みショウジョウバエに9種類あるToll family proteinがシナプス形成・維持・可塑的変化に関与する可能性を検証しその分子メカニズムを解明することを目的とし、今年度は以下の解析を行なった。1.Toll7の発現パターンの確認:これまでの実験からToll-7は中枢神経系にて発現することを確認していたが、ポストシナプスである筋肉細胞での発現については不明であった。

そこで、筋肉における発現を検証するため「in situハイブリダイゼーション」による染色と「組織特異的RT-PCR」の2種類の方法を行なった。これまでのところ、筋肉での発現を示す結果は得られていない。2.変異体表現型の探索:我々の解析から、Toll-7の突然変異体では神経筋接合部のポストシナプスにおいて、グルタミン酸受容体の発現が上昇していることが明らかとなっている。今年度は、Toll-7がシナプス形成において他の役割を持つのか検証した。Toll-7変異体において様々なシナプス因子の局在パターンを調べた。プレシナプスでは、アクティブゾーンの形成、微小管とその結合タンパク質の配置を調べたが明確な異常は認められなかった。ポストシナプスでは、細胞骨格を成すスペクリン及びその制御分子であるaPKCの局在を検証したがこれらタンパク質の局在は正常であった。シナプスの形成や維持及び可塑的変化の過程で、様々な細胞膜タンパク質が重要な役割を担っている。我々はこの過程に関わる可能性の高い新規の細胞膜タンパク質の探索と機能解析を、モデル生物であるショウジョウバエの幼虫筋肉における神経-筋接合(NMJ)を用いて遂行している。ショウジョウバエ幼虫はふ化後蛹になるまでに50倍ほど成長し、NMJもこれに伴い、成長/増加する。この過程は筋肉の正常な活動を維持するために運動神経と筋肉との間での相互作用によって厳密に制御されていると考えられている。我々は、この相互作用の実行分子として分泌性あるいは細胞表面タンパク質が機能していると考え、これまでに、ショウジョウバエ遺伝子データベースより選択した分泌性及び細胞膜タンパク質をGal4/UASシステムを用いて筋肉で過剰発現し、シナプス形態異常の誘発を指標にスクリーニングを行なった。その結果、複数の候補遺伝子を同定することができた。本研究ではこれらの候補タンパク質のうち、特にTollファミリーに注目して研究を進めた。これまでの解析から、ショウジョウバエに9個あるtollファミリー遺伝子のうちtoll-7がNMJの発達を抑制性に制御する事を示唆する結果を得た。しかし、他のTollファミリー遺伝子やリガンドと考えられているSpzファミリーのRNAiによるノックダウン実験を行なったところ、有意な表現型が認められなかった。そこで、これらの遺伝子を複数同時にノックダウンする実験をおこなったが、現在までのところ、表現型が認められていない。本年度はこれらの実験に加え、グルタミン酸受容体の発現制御と細胞内シグナルとの関連について解析し筋肉におけるFGFシグナリングがグルタミン酸受容体の発現制御に関与していることを見出した。神経組織学