hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
高等真核生物の遺伝情報維持に関わるDNA修復酵素の同定と機能解析

遺伝情報を担うDNAには様々な内因性・外因性の因子により構造障害が発生する.その結果,遺伝情報が変異し癌や遺伝病が発生する.本研究では,現在未知の部分が多い哺乳類の塩基除去修復酵素の機能解析を行った.チミン損傷[チミングリコール(TG)・ウレア・ホルミルウラシル(FU)]およびシトシン損傷[ヒドロキシウラシル]を含むDNA基質を合成し,マウスEndo IIIホモログ(mNTH1)の酵素特性を検討した.標識したTGを含むDNAとmNTH1をインキュペートすると,TGがDNAからリリースされた.さらに,オリゴヌクレオチド基質をmNTH1とインキュベート後,生成物をポリアクリルアミド電気泳動で分析した.メチル基の酸化損傷FUを含む基質は酵素により切断されなかったが,他の損傷を含む基質は損傷部位で特異的に切断された.したがって,mNTH1は,大腸菌のendo IIIと同様な基質特異性をもち,N-グリコシラーゼとして作用することが明らかとなった.8-オキソグアニン(8-oxoG)及びホルムアミドピリミジン(Fapy)を含む基質を用いて,Fpg並びにhOGG1の酵素特性を検討した.両基質に対する酵素パラメータから,Fpg及びhOGG1はそれぞれ,8-oxoG及びFapy両基質に対して同程度の反応効率(k_<car>/K_m)を示すが,酵素間で比較すると,hOGG1の反応効率はFpgより約80倍低いことが明らかとなった.さらに,Fpg及びhOGG1の8-oxoG修復効率は,対合塩基の種類によって著しく変化することが報告されていることから,Fapyについても同様な検討を行った.その結果,両酵素のFapy修復効率は,8-oxoGの場合とは異なり,対合塩基の種類には大きく影響されないことが明らかとなった.遺伝情報を担うDNAには様々な内因性・外因性の因子により構造障害が発生する.その結果,遺伝情報が変異し癌や遺伝病が発生する.本研究では,現在未知の部分が多い哺乳類の塩基除去修復酵素の機能解析を行った.チミン損傷[チミングリコール(TG)・ウレア・ホルミルウラシル(FU)]およびシトシン損傷[ヒドロキシウラシル]を含むDNA基質を合成し,マウスEndo IIIホモログ(mNTH1)の酵素特性を検討した.標識したTGを含むDNAとmNTH1をインキュペートすると,TGがDNAからリリースされた.さらに,オリゴヌクレオチド基質をmNTH1とインキュベート後,生成物をポリアクリルアミド電気泳動で分析した.メチル基の酸化損傷FUを含む基質は酵素により切断されなかったが,他の損傷を含む基質は損傷部位で特異的に切断された.したがって,mNTH1は,大腸菌のendo IIIと同様な基質特異性をもち,N-グリコシラーゼとして作用することが明らかとなった.8-オキソグアニン(8-oxoG)及びホルムアミドピリミジン(Fapy)を含む基質を用いて,Fpg並びにhOGG1の酵素特性を検討した.両基質に対する酵素パラメータから,Fpg及びhOGG1はそれぞれ,8-oxoG及びFapy両基質に対して同程度の反応効率(k_<car>/K_m)を示すが,酵素間で比較すると,hOGG1の反応効率はFpgより約80倍低いことが明らかとなった.さらに,Fpg及びhOGG1の8-oxoG修復効率は,対合塩基の種類によって著しく変化することが報告されていることから,Fapyについても同様な検討を行った.その結果,両酵素のFapy修復効率は,8-oxoGの場合とは異なり,対合塩基の種類には大きく影響されないことが明らかとなった.生体の一次遺伝情報を担うDNAには様々な内因性・外因性の因子により構造障害が発生する.その結果,遺伝情報が変異し癌や遺伝病が発生する.しかしながら,高等動物においては,XTやミスマッチ修復等いくつかの例外を除いてDNA修復に関わる酵素群の全容は未解決のままである.本研究では,現在未知の部分が多い哺乳類の塩基除去修復酵素の機能解析を行った.まず,チミン損傷[チミングリコール(TG)・ウレア・ホルミルウラシル(FU)]およびシトシン損傷[ヒドロキシウラシル・ジヒドロウラシル]を含むDNAあるいはオリゴヌクレオチド基質を合成した.これらの基質を用いて,ヒトおよびマウスのエンドヌクレアーゼIIIホモログ(hNTH1,mNthl1)の酵素特性を検討した.hNTH1およびmNthl1遺伝子は大腸菌で発現し,ホスホセルロースおよびアフィニティーカラムで精製した.トリチウム標識したTGを含むDNAとmNthl1をインキユベートすると,TGがDNAからリリースされた.さらに,オリゴヌクレオチド基質をhNTH1およびmNthl1とインキュベート後,生成物をポリアクリルアミド電気泳動で分析した.損傷を含まない基質およびメチル基の酸化損傷FUを含む基質は酵素により切断されなかったが,他の損傷を含む基質は損傷部位で特異的に切断された.したがって,ヒトおよびマウスのエンドヌクレアーゼIIIホモログは,大腸菌のendo IIIと同様な基質特異性をもち,N-グリコシラーゼとして作用することが明らかとなった.さらに,Fpg,endo IV,endo IIIによる生成物のバンドの移動度との比較から,hNTG1・mNth1ともに鎖切断モードはβ-脱離であることが示された.生物の遺伝情報を担うDNAには様々な因子により損傷がが発生し,その結果,遺伝情報が変異し癌や遺伝病が誘発される.特にDNAの酸化損傷は,細胞内において高頻度に見つかる損傷である.

酸化的損傷は主に塩基除去修復機構により修復されることが知られているが,原核生物に比べ哺乳類の塩基除去修復酵素については未知の部分が多い.これまでに,ピリミジン酸化損傷を認識する哺乳類Endo IIIホモログ(NHT1)の機能解析を行ったが,本研究では,プリン酸化損傷の修復に関わる大腸菌Fpgとヒト機能ホモログhOGG1の機能解析を行った.8-オキソグアニン(8-oxoG)及びホルムアミドピリミジン(Fapy)を含む基質を用いて、Fpg並びにhOgg1の酵素特性を検討した.両基質に対する酵素パラメーターから,Fpg及びhOgg1はそれぞれ,8-oxoG及びFapy両基質に対して同程度の反応効率(k_<cat>/K_m)を示すが,酵素間で比較すると,hOgg1の反応効率はFpgより約80倍低いことが明らかとなった.また,NaBH_4の存在下でトラップ反応を行ったところ,8-oxoG及びFapyを含む両基質でクロスリンク複合体の形成が碓認された.この結果から,Fpg及びhOgg1は,8-oxoGとFapyに対してSchiff塩基中間体を経由した同一の触媒機構で作用することが示唆された.さらに,FPg及びhOgg1の8-oxoG修復効率は,対合塩基の種類によって著しく変化することが報告されていることから,Fapyについても同様の検討を行った.その結果,両酵素のFapy修復効率は,8-oxoGの場合とは異なり,対合塩基の種類には大きく影響されないことが明らかとなった.
ニホンザルの前頭前野における情報変換及び情報統合機能の分化

ここ数年間、我々は、ニホンザルに複合視覚刺激を使った選択的注意課題を学習させ、その課題遂行中の前頭前野のニューロン活動を記録・解析してきた。その結果、次のことが明らかになった。(1)サルの前頭前野(特に背外側部)には、視覚刺激の物理的特性ではなく、それと連合した行動的意味をコードするニューロンが多数存在する。(2)行動的意味をコードするニューロンの中には、手がかりとなる視覚次元にかかわらず、視覚刺激の行動的意味を反映した応答をするものと、サルが特定の視覚次元(色、形、動きなど)に注目して課題を遂行しているときにだけ弁別的な応答をするものとがある。(2)の2つのタイプのニューロンの間には、(1)前頭前野内での分布、(2)空間選択性、(3)視覚刺激に対する応答潜時に、システマチックな違いが見られた。このことは、刺激の持つ行動的意味の判断に関して、前頭前野は、階層的な情報処理を行っていることを示唆する。そこで、今回の研究では、前頭前野の行動的意味の判断に関わる機能が、実際の行動とどのような関係にあるかを調べるために、前述の課題と同様の課題(ただし、go試行での反応時間を記録するために手がかり刺激と反応の間の遅延期間をなくした)遂行中のサルの前頭前野背外側部の様々な領域に、GABAのagonistであるmuscimolを注入し、その行動変化を調べた。まだ、実験データを集めている段階ではあるが、例えば、注入半球とは反対側視野に呈示した刺激の特定の次元で指示した反応だけができなくなるなど、今回のmuscimol注入実験でも、ニューロン記録の実験の結果に基づいた「前頭前野における行動的意味の階層的情報処理」の仮説を支持する結果が得られている。
アフリカ慣習地の土地制度とランドグラッビング問題

アフリカ諸国では、1990年代に新たな土地法が成立し、慣習地における土地取得制度に対して市場メカニズムの導入が進められた。外国資本の流入、富裕層の誕生、中国企業の経済活動、国家プロジェクトにより、土地の収奪ーランドグラッビングが進み、現地住民とのコンフリクトが発生している。本研究計画では、中南部アフリカのザンビアと東アフリカのタンザニアをおもな対象として、慣習地における土地の収奪が発生するメカニズムと、農村社会の生業や土地利用、地域生態系に与えるインパクトを明らかにした。アフリカ諸国では、1990年代に新たな土地法が成立し、慣習地における土地取得制度に対して市場メカニズムの導入がすすめられている。外資の流入、富裕層の誕生、外国企業の経済活動、大規模な国家プロジェクトにより、土地の収奪ーランドグラッビングがすすみ、現地住民とのコンフリクトが発生している。本研究計画では、ザンビアとタンザニアをはじめとするアフリカ諸国を対象として、慣習地における土地の収奪(ランドグラッビング)が農村社会の生業、土地利用、地域生態系に与えているインパクトを解明することを目的としている。本年度においては、土地制度の変遷に関する文献、資料を収集するとともに、ザンビアとタンザニアの新聞記事を収集し、土地や資源をめぐる紛争に関して情報を集めた。また、現在の土地問題には独立以前の植民地政府の政策が強く反映しているため、大山はザンビア(北ローデシア)における各民族とのコンセッションの締結、領土の占領、イギリス王室の特許会社であるBSAC(British South African Company:イギリス南アフリカ会社)による植民地統治、BSACからイギリス本国による植民地政府への移管後における土地制度の変遷について検討した。分担者の伊谷は、タンザニア南西部に広がる季節湿地の利用について調査し、各地で在来農耕ー牛放牧ー水田稲作が競合している実態を捉えた。とくに、都市に居住する富裕層が凶作年に農民から湿地を買い上げて商業用の稲作水田を拡大するとともに、牧畜社会でも稲牧複合ともいうべき生業様式が広まりつつあることを明らかにしている。東アフリカのタンザニア、南部アフリカのザンビアの土地制度と比較するため、ウガンダにおいても現地調査を実施し、土地制度や土地利用の現状に関する資料を収集し、今後の研究の基礎資料となった。本研究計画では、ザンビアとタンザニア、ウガンダをはじめとするアフリカ諸国を対象として、慣習地における土地の収奪(ランドグラッビング)が農村社会の生業、土地利用、地域生態系に与えているインパクトを解明することを目的としている。本年度においては、土地制度の変遷に関する文献、資料を収集するとともに、ザンビアとタンザニアの新聞記事を収集し、土地や資源をめぐる紛争に関する情報を集めた。また、現在の土地制度には独立以前の植民地政府の土地政策が強く反映しているため、大山はザンビア(北ローデシア)における各民族とのコンセッションの締結、領土の占領、イギリス王室の特許会社であるイギリス南アフリカ会社による植民地統治、BSACからイギリス本国による植民地政府への移管後における土地制度、そして独立以後の政策変遷について検討し、アジア・アフリカ地域研究の論文、アジア経済研究所の叢書の分担執筆としてまとめた。分担者の伊谷は、タンザニア南西部に広がる季節湿地の利用について調査し、各地で在来農耕ーウシ放牧ー水田稲作が競合している実態を捉えた。とくに、都市に居住する富裕層が凶作年に農耕民から湿地を買い上げて商業用の稲作水田を拡大するとともに、牧畜社会でも稲牧複合ともいうべき生業様式が広まりつつあることを明らかにしている。東アフリカのタンザニア、南部アフリカのザンビアの土地制度と比較するため、ウガンダにおいても現地調査を実施し、土地制度や土地利用の現状に関する資料を収集し、今後の研究の基礎資料とした。外資の流入、富裕層の誕生、中国企業の経済活動、国家プロジェクトにより、土地の収奪ーランドグラッビングがすすみ、現地住民とのコンフリクトが発生している。本研究計画では、中南部アフリカのザンビアを対象として、慣習地における土地の収奪(ランドグラッビング)が農村社会の生業、土地利用、地域生態系に与えているインパクトを解明することを目的としている。本年度は研究計画期間の最終年度であり、土地制度の変遷に関する研究成果の公表に努めた。2015年5月の日本アフリカ学会第52回学術大会、11月の2015年度人文地理学会大会での口頭発表、『アフリカ土地政策史』(武内進一編、アジア経済研究所によって成果を公表した。また、現代アフリカにおける土地問題の現状については『開発と共生のはざまでー国家と市場の変動を生きる』(高橋基樹・大山修一編、京都大学学術出版会)、『争わないための生業実践ー生態資源と人びとの関わり』(重田眞義・伊谷樹一編、京都大学学術出版会)、What Colonialism Ignored: `African Potentials' for Resolving Conflicts in SouthernAfrica. (Moyo S. andMine Y. eds. Langaa Publishers)、『冷戦後アフリカの土地政策:中間報告書』(武内進一編、アジア経済研究所)によって公表している。

外国資本の流入、富裕層の誕生、中国企業の経済活動、国家プロジェクトにより、土地の収奪ーランドグラッビングが進み、現地住民とのコンフリクトが発生している。本研究計画では、中南部アフリカのザンビアと東アフリカのタンザニアをおもな対象として、慣習地における土地の収奪が発生するメカニズムと、農村社会の生業や土地利用、地域生態系に与えるインパクトを明らかにした。(1)タンザニアとザンビアにおける土地問題、資源問題に関する新聞報道などの情報を収集するとともに、調査地における生業活動や経済活動が競合している実態を明らかにし、論文・図書として発表することができている。(2)ザンビアにおいては、チーフや村長といった伝統的権威による土地の分配や外資系の企業、ザンビア人、外国人に対して土地売却がすすめられている実態を明らかにし、土地分配における伝統権威の役割を検討した。タンザニアにおいては、富裕層による土地の買い上げが商業農業の進展を促すとともに、土地利用の転換、森林面積の減少を引き起こしている。牧畜民の移動・拡散が農村社会の生産・生業に対して影響を与えている実態が明らかになりつつある。(3)現代の土地制度は、旧・宗主国による占領と植民地政策、独立以降の国家政策に大きく影響を受けており、本研究では独立以前の政策に関する情報収集と分析をすすめている。地理学引き続き、以下3点の項目について研究を進める予定である。(1)ザンビアとタンザニアを主な対象国として取り上げ、公文書や地誌・民族誌、土地制度に関する文献・資料、土地や資源問題に関する新聞記事の収集をすすめるとともに、1990年代以降の土地制度・法律の改正を明らかにする。(2)慣習地の土地制度に対する市場メカニズムの導入が、農村社会の生業、土地利用、地域生態系に与えるインパクトを解明するとともに、活発化する経済活動、人口移動にともなう土地・資源をめぐる競合について、詳細な現地調査によって明らかにする。(3)旧宗主国による占領と、土地制度をめぐる植民地政策に関する情報収集をすすめる。(1)タンザニアとザンビアにおける土地問題、資源問題に関する新聞報道などの情報を収集するとともに、調査地における生業活動や経済活動が競合している実態を明らかにしつつある。(2)ザンビアにおいては、チーフや村長といった伝統権威による土地の分配や外部の企業、ザンビア人、外国人に対して土地売却がすすめられている実態を明らかにし、土地分配における伝統権威の役割を検討する必要を明らかにしつつある。タンザニアにおいては、富裕層による土地の買い上げが商業農業の進展をうながすとともに、牧畜民の移動・拡散が農村社会の生産・生業に対して影響を与えている実態が明らかになりつつある。
網膜神経組織再生における分化転換の細胞・分子メカニズムに関する研究

本研究では、成体イモリの網膜再生機構を細胞・分子レベルで明らかにするための基礎として、1.細胞・分子マーカーを用いた網膜色素上皮(RPE)細胞の分化転換過程の解析、2.分子機能操作による分化転換の主要分子経路の解析を行った。目的ごとの研究成果1.網膜再生過程を9ステージに定義した。また、RPE細胞の分化転換過程には明確な脱分化状態がないことを明らかにした。(i)Notchシグナルが網膜再生におけるニューロン分化過程に必須であることを示した。(ii)成体イモリのRPE細胞がNeurogeninlとHes-1の両方を発現していることを明らかにした。(iii)眼球内のRPE細胞への発現ベクターのマイクロインジェクションを試みたが、細胞の生存率が極めて低かったため条件検討を継続している。(iv)Musashi1の機能不全が網膜変性の一因になることを突き止めた。(2)RPE細胞の無血清培養法をもちいたFGF2の機能解析無血清単離培養とeye-cup組織培養により(i)FGF2がRPE細胞の分化、増殖、全網膜ニューロンマーカー分子の発現を促進することを明らかにした。さらに(ii)RPE細胞の分化転換がMEK経路を介して誘導される可能性が高いこと、しかし(iii)その経路は胚や幼生期のもの(FGF2/FGFR-2/MEK/Pax6経路)とは異なっており、(iv)胚や幼生期に相当する経路は誘導後10日以内に再構築される可能性を示した。成体イモリの網膜再生機構を明らかにするために(1)(3)の実験を行った。(1)細胞・分子マーカーをもちいたRPE細胞の分化転換過程の解析網膜再生過程を9ステージに分けることに成功した(Chiba et al.,2006)。また、神経網膜が除去されると、RPE細胞は一部の形質を残したまま、新たな遺伝子を発現しリプログラムされることを示した。Pax-6、Musashi-1、Chx10-1、Notch-1に対する抗体の作製・評価を行った。Pax-6については、4つのバリアント全てを認識する抗体と、2つずつ別々に認識する2種類の抗体を得ることが出来た。その他については、まだ特異性の高い抗体が得られていない。in situハイブリダイゼーション解析の結果、Musashi-1が成熟した神経網膜中にも発現していることや、Notch-1が網膜発生とよく似たパターンで再発現することが判った。(2)遺伝子強制発現・ノックダウンの条件決定蛍光トレーサーLFDを用いて、眼球内のRPE細胞に対するマイクロインジェクション条件を検討した。その結果、少なくとも術後14日の網膜原基と再建中のRPEにまでLFDを追跡する出来る条件を決定した。現在、発現ベクターやアンチセンスオリゴヌクレオチド鎖の注入条件を検討している。今後、アンチセンスS-オリゴヌクレオチド鎖の腹腔内投与条件の検討も行う予定である。(3)RPE細胞の無血清単離培養法によるFGF-2の分化転換に対する機能解析RPE細胞の培養下での挙動を分子・細胞マーカーなどを用いて解析した。その結果、血清やFGF2などの液性因子を含まない条件でも、RPE細胞がニューロンの形質を発現する(すなわち分化転換する)ことが判った(米国神経科学学会報告)。網膜再生過程と比較した結果、培養条件下では神経前駆細胞段階をスキップする可能性が示唆された。(1)細胞・分子マーカーをもちいたRPE細胞の分化転換過程の解析Pax6遺伝子は網膜除去後10日までに発現する。今回、免疫組織化学解析を行った結果、Pax6陽性反応は術後14日の網膜原基と再建中の網膜色素上皮(RPE)の両方に検出された。

19日には、網膜原基の陽性反応は維持されたが、RPEでは検出されなくなった。これらの結果は、Pax6が術後すぐのRPE/Stem-like細胞に発現し、脱分化と増殖、および網膜とRPEの分化に関わる可能性を示唆する。Musashi1の発現様式を解析した結果、網膜辺縁部の網膜幹細胞/網膜前駆細胞だけでなく分化した視細胞にも発現することが分かった。現在、網膜再生および視細胞における役割について解析している。正常な網膜再生にNotchシグナルが必須であることを示した。(2)遺伝子強制発現・ノックダウンの条件決定眼球内注入法ではモルフォリノアンチセンスオリゴ鎖をRPE細胞に導入することは困難であった。現在、培養下での導入条件と眼球内移植による評価条件を探索中である。(3)RPE細胞の無血清単離培養法によるFGF2の分化転換に対する機能解析成体イモリのRPE細胞にはPax6やFGFR-2は発現しておらず、網膜除去後に誘導されて発現してくる。しかし、細胞培養により、RPE細胞がもともとFGF2に対して感受性をもち、Pax6や(Pan-Retinal-Neuron)PRNマーカーを発現することが分かった。すなわち、FGF2はRPE細胞の脱分化、増殖、PRNマーカー発現を誘導・促進しうる。しかし、PRNマーカーの発現はin vivoでの分化転換の初期過程では抑制される。現在、培養系を用いてPax6の機能とFGF2による発現誘導経路の解析を中心に進めている。研究の目的:成体イモリの網膜再生戦略を細胞・分子レベルで明らかにするために、期間内に以下の目的を達成する。(1)細胞・分子マーカーをもちいて網膜色素上皮(RPE)細胞の分化転換過程を詳細に記載する。(2)分子機能操作により分化転換の主要分子経路を明らかにする。研究実施計画ごとの成果:1、分化転換の主要分子経路のin vivo解析(2)Musashi-1が正常眼球の分化した視細胞とCMZ領域の網膜幹細胞・前駆細胞に発現することが分かった。正常網膜および再生網膜の解析からMusashi-1 mRNAのスプライスバリアントの発現比が分化した視細胞と網膜幹細胞/前駆細胞とで異なることが分かった。視細胞への発現は成体マウスでも観察された。岡野栄之(慶応大・医)の協力を得てMusashi-1ノックアウトマウスを解析した結果、視細胞に変性が起こることがわかった。これらの結果は脊椎動物においてMusashi-1遺伝子が神経幹細胞だけでなく視細胞にとっても重要な機能を担っていることを示唆している。2、脱分化(初期化/再プログラム化)シグナルのin vitro解析(1)網膜色素上皮(RPE)細胞の単離培養に加えEye-cup組織培養系により分化転換の誘導経路の解析を行った結果、FGF2に対する応答性が培養5日以降に現れること、組織培養でもPan-retinal-neuron(PRN)マーカー分子が発現すること、PRNマーカーの発現がMEK/ERK阻害剤で抑制されることが明らかとなった。これらの結果から、分化転換/網膜再生の誘導にはFGF2以外の因子が関わる可能性が高いが、一方でMEK経路も重要な要素であることが分かった。
化石周氷河現象に基づく自然環境の復元に関する研究

中部日本-北海道における最終氷期の自然環境を復元するために、野外調査および従来の研究成果の整理、再検討を行った。野外調査は北海道の十勝平野および北西部の羽幌地域において、とくに永久凍土に関連して形成される化石周氷河現象の記載、花粉分析試料の採集を行った。室内では、花粉分析を行い、花粉ダイアグラムを作成して最終氷河期の古植生環境を検討した。この古植生の成立と、化石周氷河現象から推定される古環境との間の矛盾点について検討した。さらに、矛盾点を解消するような気候環境を復元する試みを行った。主要な成果は以下の通りである。1.確実に永久凍土に関連して形成されたと考えられる化石周氷河現象は、永久凍土を核とする凍結丘起源の化石形に限られる。アイスウエッジが存在したことを示すような証拠はまったく発見されない。2.十勝平野の段丘崖斜面においてソリフラクションロウブの化石形をみいだした。これにより、氷河期には低地でも強力な周氷河作用が働いていたことがわかる。3.花粉ダイアグラムから知られる主な点は、1)約4万年1.5万年前の期間において、従来、最も寒冷とされていた3.2万年前頃は、連続的永久凍土を伴うツンドラ環境になったとは考えられないこと、2)最も寒冷だったのは1.51.9万年前の時期であり、パッチ状に分布する永久凍土と疎らな林、草原が広がっていたかもしれない。最終氷期の最寒冷期の北海道東部は永久凍土地域の南限付近であったと推定される。
高機能性キメラコラーゲンの作製

本年度は、インターロイキン2(IL-2)とコラーゲンとの融合化タンパク質を作製し、その有用性について検討した。IL-2は細胞性免疫の調節因子であり免疫療法への応用が検討されている。IL-2の作用は非常に強力であるが、生体内における半減期が非常に短く、また血中に投与すると全身に拡散するため副作用が懸念される。そのため、局所にIL-2を留め、適切な濃度で徐放するシステムの開発が必要とされている。IL-2とIII型プロコラーゲンからなるキメラコラーゲンcDNAを有したバキュロウイルスを作製し、Sf9細胞に感染してキメラコラーゲン(IL2-3A1)を産生した。SDS-PAGE及びイムノブロットにより、IL-2とIII型コラーゲンのキメラタンパク質が産生されていることを確認した。また、IL2-3A1のコラーゲン部分がペプシン耐性の三重らせん構造を形成していることを確認した。更に、IL2-3A1のIL-2部分がキメラ化していないIL-2とほぼ同等の細胞増殖活性を有していることをIL-2依存的に増殖するマウスT細胞由来のCTLL-2細胞を用いて確認した。さらに、IL2-3A1を徐放システムに応用するために、IL2-3A1をコラーゲン線維の中に組み込むことを試みた。コラーゲン線維は一般的なプロテアーゼに対して耐性であるため、特異的分解酵素であるコラゲナーゼによって分解を受ける。この分解によってIL-2が生理活性を保持した状態で放出されるならば、IL2-3A1を用いてIL-2の徐放システムを構築が可能となる。実際に、IL2-3A1のIL-2部分がコラゲナーゼ消化によってIL2-3A1から遊離し、細胞増殖活性を保持していることを確認した。以上のことから、IL2-3A1はコラーゲンの生分解に伴いサイトカインを徐放するドラッグデリバリーシステムを構築するのに有用であると考えられる。我々は、昆虫細胞を用いた組み換えコラーゲン合成システムと遺伝子工学的手法を利用し、コラーゲンとサイトカインや成長因子を連結したキメラ分子を作製することを試みた。さらにこのキメラコラーゲンを非組み換え型コラーゲンと共にゲル化(線維化)させることにより、これらの因子をコラーゲンゲル内に固定化し、組織工学分野でもちいられるバイオマテリアルやドラッグデリバリー材料として活用するための条件を検討した。ヒトIII型プロコラーゲンcDNAのアミノプロペプチドをコードする領域及び、ヒトIL-2、bFGF、EGFのcDNAをそれぞれ連結した。このIII型プロコラーゲンキメラcDNAをバキュロウイルストランスファーベクターpBacPAK9に組み込み、これを更にバキュロウイルスDNAと共に昆虫細胞Sf9にトランスフェクションすることにより、組み換えバキュロウイルスを作製した。この組み換えバキュロウイルスをSf9細胞に感染させ培養上清中のタンパク質を回収した。SDS/PAGEにより解析した結果、Sf9細胞によるIII型プロコラーゲンキメラタンパク質の合成および培養上清中への分泌を確認した。さらに抗III型コラーゲン抗体、抗IL-2抗体、抗bFGF及び抗EGF抗体でウエスタンブロットを行い、キメラタンパク質がIII型コラーゲン抗体及びそれぞれの増殖因子に対する抗体と反応することを確認した。また、ペプシン消化実験を行うことにより、このキメラタンパク質が三重らせん構造を有していることも明らかにした。キメラタンパク質の細胞増殖活性を測定した結果、キメラタンパク質は単独で発現させた増殖因子同様に細胞増殖活性を有していることが明らかとなった。

このキメラタンパク質はバイオマテリアルや徐放性ドラッグデリバリー材料として有用であると考えている。コラーゲンは、生物親和性が高く、細胞や組織の接着性に優れている上に、生体内で代謝され分解されることから、バイオマテリアルとして非常に有用な材料である。我々は、昆虫細胞を用いた組み換えコラーゲン合成システムと遺伝子工学的手法を利用し、ヒトIII型コラーゲンに成長因子であるEGFを連結したキメラ分子を作製することを試みた。EGFのcDNAをIII型コラーゲンのアミノ末端に連結した融合遺伝子を作製した。この融合遺伝子をバキュロウイルス発現系に導入し、融合タンパク質を生産した。得られた融合タンパク質は、繊維性コラーゲンとしての性質を保持しており、3重螺旋構造を取っていることを確認した。このことは、この融合タンパク質がバイオマテリアルとして天然のコラーゲンの性質を保持しており、天然コラーゲンと同じ操作でバイオマテリアル素材として活用できることを示している。また、この融合タンパク質は、EGFとしての生理活性を持つと同時にIII型コラーゲン抗体及びEGFに対する抗体と反応することを確認した。さらに、この融合タンパク質をゲル化させ、細胞培養基材として用いることが可能かを検討したところ、従来と同じ条件でゲル化し培養皿の底面に固定化できることが明らかとなった。また、培養皿の底面に固定化した状態でも、EGF活性及び抗EGF抗体に対する反応性には変化がなかったことを確認した。これらの事実から、本研究で得られた融合タンパク質は、バイオマテリアルや徐放性ドラッグデリバリー材料として有用であると期待される。上皮増殖因子(EGF)とコラーゲンとを融合したタンパク質を作製し、この分子の有用性を検討した。得られた組換えタンパク質をイムノブロット法により解析した結果、抗EGF抗体と抗コラーゲン抗体の両抗体と反応するタンパク質を検出した。また、EGF-PROのコラーゲン部分がコラーゲンに特徴的な三重らせん構造を有していることをペプシン消化実験により確認した。更に、EGF-PROの細胞増殖活性を、EGF依存性のBalb/MK-2細胞を用いて調べところ、EGF-PROはキメラ化していないEGFとほぼ同等の細胞増殖活性を持っていることが明らかになった。キメラ化によってコラーゲンの立体構造およびEGFの細胞増殖活性が影響を受けなかったものと考えられる。またEGF-PROは通常のコラーゲンと混ぜることでディッシュ上に固定可能であった。本研究によりEGFとコラーゲンをキメラ化することによりEGF活性をディッシュ上に固相化出来るようになった。コラーゲンゲルを用いた徐放システム開発を目指すためインターロイキン2(IL-2)とコラーゲンとの融合タンパク質を産生した。イムノブロットにより、IL-2とIII型コラーゲン(3A1)のキメラタンパク質が産生されていることを確認した。また、IL2-3A1のコラーゲン部分がペプシン耐性の三重らせん構造を形成していることを確認した。更に、IL2-3A1のIL-2部分がキメラ化していないIL-2とほぼ同等の細胞増殖活性を有していることをマウスT細胞由来のCTLL-2細胞を用いて確認した。
情動ストレスによるラット脳内転写調節因子発現とリン酸化グルタミン酸受容体との関連

本研究では、ストレスを経験したラットを再度その環境に暴露することで起こると考えられる情動ストレスについて中枢神経系の各部位での神経活動を細胞内転写調節因子であるFos蛋白を指標として免疫組織化学法を用いて観察し、情動やストレスに関与すると考えられている部位のグルタミン酸受容体のサブユニットやリン酸化の変化を観察した。1)条件付けには電撃ストレスを用いる。ショック箱にて電撃ショックを負荷し、負荷後3日目にショックを与えた箱内にラットを移動することで情動ストレスとする。動物の情動ストレスの指標にすくみ行動や脱糞等の行動観察を行う。2)免疫組織化学法を用い、Fos蛋白の発現を形態学的に観察した。Fos発現は、電撃ストレス及び情動ストレスにより前頭前野(PFC)、視床下部室傍核(PVN)、背側縫線核(DR)、脚橋被蓋核(PPTg)、橋背外側被蓋核(LDTg)、青斑核(LC)において対照群に比べ有意に増加したが、側坐核(NAC)、扁桃体(AMY)、腹側被蓋野(VTA)、黒質(SN)では対照群との有意差を認めなかった。3)電撃ストレス負荷によりPFC、PVN、DR、PPTg、LCにおいて、Fos陽性細胞の約4050%のGABA及びNMDA受容体サブタイプ1陽性細胞が活性化されており、抑制系神経細胞の活性化及びグルタミン酸作動性神経投射による機能修飾の可能性が考えられた。4)神経性一酸化窒素合成酵素(nNOS+)/Fos+陽性細胞の活性化は、脳内各部位においてばらつきが認められた。その程度はPVNにおいて比較的高く認められ、ストレス負荷時の自律神経系の関与も考えられた。5)ドーパミン神経核であるVTA、SNにおいてFos発現が非常に少なく、比較的多くのFos発現が認められたノルアドレナリン神経核(LC)、セロトニン神経核(DR)との分布差が明らかとなった。これらはラットの系統による発現の差異があり、ストレス実験に用いるラットの系統の選択も重要と考えられた。6)オキシトシン、バソプレッシン陽性細胞は、共にPVNにおいて約4050%が活性化されていた。7)アセチルコリン神経核であるPPTg、LDTgにおいては、コリンアセチルトランスフェラーゼ陽性細胞の約5%が活性化されていた。8)種々のグルタミン酸受容体、リン酸化グルタミン酸受容体の各部位におけるタンパク量をWestern blotting法を用いて解析した。ストレス負荷後30分におけるグルタミン酸受容体のサブユニットの変化は各群間で変化を認めなかった。経時的な変化に関しては今後の検討課題であり、現在、1時間、2時間、24時間後、48時間後などを設定し、サブユニットのタンパク量の変化を検討したいと考えている。リン酸化に関しては検出も出来ず、抗体や免疫沈降法などの手技的な検討を行っており、引き続き研究を継続中である。

経時的な変化に関しては今後の検討課題であり、現在、1時間、2時間、24時間後、48時間後などを設定し、サブユニットのタンパク量の変化を検討したいと考えている。リン酸化に関しては検出も出来ず、抗体や免疫沈降法などの手技的な検討を行っており、引き続き研究を継続中である。情動ストレスモデルとして次のように実験を施行した。1週間の実験環境への順応後、電撃ストレスを負荷した。ストレス負荷3日後に電撃ストレス負荷環境にラットを再度放置し、その状態を不安・恐怖状態とした。実験群は、対照群、電撃ストレス群、情動ストレス群の3群を用いた。この不安・恐怖状態での行動観察を行った後、情動ストレス負荷2時間後に脳を取り出し、脳切片を作製し免疫組織化学法にて細胞内転写調節因子(Fos)発現とFos/neuronal marker(二重)染色を行った。その結果・考察として、1.Fos発現は、電撃ストレス及び情動ストレスにより前頭前野(PFC)、視床下部室傍核(PVN)、背側縫線核(DR)、脚橋被蓋核(PPTg)、橋背外側被蓋核(LDTg)、青斑核(LC)において対照群に比べ有意に増加したが、側坐核(NAC)、扁桃体(AMY)、腹側被蓋野(VTA)、黒質(SN)では対照群との有意差を認めなかった。2.電撃ストレス負荷によりPFC、PVN、DR、PPTg、LCにおいて、Fos陽性細胞の約4050%のGABA及びNMDA受容体サブタイプ1陽性細胞が活性化されており、抑制系神経細胞の活性化及びグルタミン酸作動性神経投射による機能修飾の可能性が考えられた。3.情動ストレスに関与していると考えられる扁桃体やSN、VTAでは、ラットの系統によるFos発現に違いがあり、今回用いたWistar系では有意差がなく、予備実験ながらSprague-Dawley(SD)系では電撃ストレスにてFos発現が認められた。4.PVNにおいては、情動ストレス群と電撃ストレス群に有意差が認められた。侵襲の程度の違いの影響やストレスの種類による影響か今後の検討が必要と考えられた。今年度は細胞内転写調節因子(Fos)発現があり、ストレスに関与していると考えられている前頭前野(PFC)、視床下部室傍核(PVN)、扁桃体(AMY)、腹側被蓋野(VTA)、背側縫線核(DR)、青斑核(LC)におけるグルタミン酸受容体のN-メチル-D-アスパラギン酸(NMDA)受容体とα-アミノ-3-ヒドロキシ-5-メチル-4-イソオキサゾールプロピオン酸(AMPA)受容体のそれぞれのサブユニットであるNR1、NR2AとGluR1のタンパク量をウエスタンブロット法にて定量した。実験方法は1週間の実験環境への順応後、電撃ストレスを負荷した。この不安・恐怖状態での行動観察を行った後、ストレス負荷30分後にラットに深麻酔をかけ脳を取り出し、脳切片を作製し目的とする領域を切り出した。各群間でのNR1、NR2A、GluR1のストレス負荷前後の変化は認めず、リン酸化NR1とリン酸化GluR1は今回の研究期間内に検出来なかった。リン酸化NR1およびリン酸化GluR1の比較のためストレス負荷30分後の状態で定量しているため、タンパク量の変化をとらえられなかったと考えられた。
金属ナノ粒子を用いた有機-無機複合材料の開発

金属ナノ粒子として,本研究では金ナノ粒子を選択した.保護剤を添加せずにクエン酸還元法によって調製した金ナノ粒子はその濃縮が困難だが,限外ろ過膜を使用することで,常温で濃縮でき,さらに,分散液中に混在するクエン酸イオンなどを除去した.その分散液に,入れ子型構造単分子膜を形成している両親媒性分子基板を浸積すると,1度の浸積で,ほぼ最密充填の金ナノ粒子モノレイヤーが作成できた.このモノレイヤーも導電性を有し,透明である.静電相互作用でほぼ完璧なナノ粒子モノレイヤーの生成を報告したのはこれが世界で初めてである.こうした吸着挙動を高分子電解質を用いた場合や,様々な濃度の金ナノ粒子を用いる事によって比較検討した.また,粒径の揃った粒子ということで,同様にアニオン性のシリカナノ粒子の吸着挙動をモデルとして検討した.粒径によって,吸着挙動が異なる事が見出され,静電相互作用による粒子の有機層への吸着は,有機層自体の安定性や,相互作用の強さに大きく依存する事が示された.また,二分子膜の親水部層間に金イオンを取り込み,その後に還元する手法によっても金ナノ粒子を得ることができるが,この手法では,金ナノ粒子の形状が二分子膜の水中での膨潤状態によって異なり,分散液中による還元では得られにくい,プレート状や,珊瑚状の金ナノ粒子を得ることができた,さらには,金属と配位相互作用を持つ二分子膜物質を設計し,特異な形状を持つ金属ナノ粒子の作成に成功した.金属ナノ粒子として,本研究では金ナノ粒子を選択した.保護剤として3-メルカプトプロピオン酸ナトリウムを用い,クエン酸還元法で調製した金ナノ粒子分散液を濃縮し,その溶液と高分子電解質溶液とに基板を交互に浸積した結果,安定な金ナノ粒子マルチレイヤーの作成に成功した.このマルチレイヤーは,金ナノ粒子の赤色はすでに示さず,金色となり導電性を示し,また,先もある程度透過させる,透明導電薄膜となった.また,保護剤を添加せずにクエン酸還元法によって調製した金ナノ粒子はその濃縮が困難だが,限外ろ過膜を使用することで,常温で濃縮でき,さらに,分散液中に混在するクエン酸イオンなどを除去することも可能である.その分散液に,入れ子型構造単分子膜を形成している両親媒性分子基板を浸積すると,1度の浸積で,ほぼ最密充填の金ナノ粒子モノレイヤーが作成できた.このモノレイヤーも導電性を有し,透明である.静電相互作用でほぼ完璧なナノ粒子モノレイヤーの生成を報告したのはこれが世界で初めてである.さらに,金イオンの還元挙動について,本補助金で購入した光照射用可視吸収スペクトルセルホルダを用いて,光照射時,クエン酸還元時のイオン還元挙動を観察した.その結果,還元挙動を制御することが金ナノ粒子の形状をコントロールするのに重要であることがわかった.また,二分子膜の親水部層間に金イオンを取り込み,その後に還元する手法によっても金ナノ粒子を得ることができるが,この手法では,金ナノ粒子の形状が二分子膜の水中での膨潤状態によって異なり,分散液中による還元では得られにくい,プレート状や,珊瑚状の金ナノ粒子を得ることができた.金属ナノ粒子として,本研究では金ナノ粒子を選択した.保護剤を添加せずにクエン酸還元法によって調製した金ナノ粒子はその濃縮が困難だが,限外ろ過膜を使用することで,常温で濃縮でき,さらに,分散液中に混在するクエン酸イオンなどを除去した.その分散液に,入れ子型構造単分子膜を形成している両親媒性分子基板を浸積すると,1度の浸積で,ほぼ最密充填の金ナノ粒子モノレイヤーが作成できた.このモノレイヤーも導電性を有し,透明である.静電相互作用でほぼ完璧なナノ粒子モノレイヤーの生成を報告したのはこれが世界で初めてである.こうした吸着挙動を高分子電解質を用いた場合や,様々な濃度の金ナノ粒子を用いる事によって比較検討した.また,粒径の揃った粒子ということで,同様にアニオン性のシリカナノ粒子の吸着挙動をモデルとして検討した.粒径によって,吸着挙動が異なる事が見出され,静電相互作用による粒子の有機層への吸着は,有機層自体の安定性や,相互作用の強さに大きく依存する事が示された.また,二分子膜の親水部層間に金イオンを取り込み,その後に還元する手法によっても金ナノ粒子を得ることができるが,この手法では,金ナノ粒子の形状が二分子膜の水中での膨潤状態によって異なり,分散液中による還元では得られにくい,プレート状や,珊瑚状の金ナノ粒子を得ることができた,さらには,金属と配位相互作用を持つ二分子膜物質を設計し,特異な形状を持つ金属ナノ粒子の作成に成功した.
高分解能原子分光を用いたレ-ザ-周波数の超高安定化

レ-ザ-干渉計を利用した重力波検出装置において、その検出感度を決定する重要な要因の1つが光源のレ-ザ-の周波数安定度である。特に重要になるのは周波数の短期安定度であるが、重力波検出には長時間連続観測が不可欠であり、更に到来方向の測定には再現性の高井複数の検出器を設置する必要があること等を考慮すると長期安定度、再現性もともに高いのが望ましい。本研究は、周波数の短期安定度、長期安定度、再現性のいづれもが同時に極めて高い光源を開発するのが目的である。平成3年度では、周波数の超高安定化の方法の開発のために、半導体レ-ザ-を用いた研究を行った。まず、短期安定度を向上させるために、半導体レ-ザ-の外部に共焦点ファブリペロ共振器を製作・設備し、この共振器からの反射光を再びレ-ザ-に帰還させる方法を採り、実験を行った。短期安定度の精密測定は未だ行っていないが、スペクトル巾が100KH_zよりはるかに低くすることができた。更にそのレ-ザ-周波数を連続可変にするために、レ-ザ-電流、温度、外部共振器の位置と長さを連動して変化できるようにした。このようにして周波数の短期安定度を向上させたレ-ザ-の長期安定度と再現性とを高めるためには何らかの絶対周波数基準が必要である。本研究ではルビジウム原子を用い、我々が開発した高分解能分光法で得られるドップラ-・フリ-スペクトルを周波数基準に利用した。この方法では原子には交番磁場を与え、レ-ザ-光は2分し、互いに対向させて原子に与える。この方法の特徴はレ-ザ-周波数を変調することなしに鋭い誤差信号スペクトルが直接得られることである。この誤差信号を外部共振器長の制御に用い、レ-ザ-周波数の短期、長期安定性、再現性の全てを同時に、しかも大巾に高められることがわかった。
対称性を持つ部分多様体の安定性解析

群作用による不変性を持つ部分多様体に対し,その体積汎関数やエネルギー汎関数に関する安定性について研究を行ない,主に以下の研究成果を挙げた:(1)複素双曲空間内のハミルトン安定トーラスについての研究:古典的な空間形内の等周不等式の1つの一般化として,負曲率空間の典型例である複素双曲空間において,トーラス作用によるラグランジュ軌道のハミルトン安定性および体積最小性を考察した.結果として,平坦および正のリッチ曲率を持つ空間内のトーラスの場合と状況が異なり,不安定トーラスが無数に現れる一方で軌道空間のある種の重心に位置するトーラス軌道が際立って安定性を示すこと,ほとんど全てのトーラス軌道は体積最小性を有しないことを証明した.また,証明においては,シンプレクティック微分同相を用いてユークリッド空間内で解析を行うと言う新しい計算手法を実装した.この研究成果はarXivにて公開した.これまで,双曲計量に対してのハミルトン安定性についての研究はほとんど存在しなかったため,本研究によりその様相が徐々に分かってきた.また技術的にも1つの新しい方法を提案できたと考えている.(2)離散調和写像による双曲曲面の一意化についての研究:本研究は田中亮吉氏(東北大学)との共同研究である.重み付き有限グラフから閉双曲曲面への離散調和写像を考え他時,固定した写像のホモトピー類と双曲計量全体の中にディリクレエネルギー最小となる調和写像と計量の組が存在し,それは(適当な同一視の元)一意的であることを示した.また重み付きグラフにある種の対称性のある場合に,その具体的な写像と計量の例も与えた.本研究成果については,現在投稿に向け最終調整中である.当初の計画通り,複素双曲空間内のラグランジュトーラスについてハミルトン安定性を調べ論文としてまとめることができた.計画時点での予想とは異なるが,トーラス軌道について示唆に富む結果が得られたこと,複素双曲空間の幾何学について理解が進んだこともまた今後の研究に役に立つと考えている.離散調和写像に関する研究は,当初の研究計画には明示しなかった問題であるが,当該研究とも親和性の高い問題であり,共同研究者の協力のもと,想定以上の良い結果としてまとまった.当初の計画やこれまでの自身の研究では取り扱うことの少なかった多くの知識と技術を学び応用することができたと言う点で,今後の研究にも広く影響するものと考えている.一方で,当初の計画における等質部分多様体の分類問題やその他の空間(特に正のリッチ曲率を持つ空間)におけるラグランジュ部分多様体の安定性解析などの問題については,時間的に手をつけることができていないため,次年度以降しっかりと時間をかけて取り組んで行く.等質部分多様体の分類問題に関連して,様々な群作用の軌道の幾何について考察したい.非コンパクト群作用も視野に入れると,その種類は豊富であり,軌道や軌道空間の幾何もまた様々な様相を持つと考えられる.等質部分多様体を適切に分類するためには,それらについてよく知っていることが望ましく,この点を踏まえて様々な群作用に対する軌道の幾何について,トーリック幾何などを参考に重点的に調べる.同時にこれらの群作用の軌道に対し特別な軌道の存在やその安定性解析が可能かどうかも検討する.また,複素射影空間および双曲空間内の等質部分多様体の分類問題と極小等質ラグランジュ部分多様体の安定性に関する予想に向けて,先行研究を勉強しながらアプローチを試みる.群作用による不変性を持つ部分多様体に対し,その体積汎関数やエネルギー汎関数に関する安定性について研究を行ない,主に以下の研究成果を挙げた:(1)複素双曲空間内のハミルトン安定トーラスについての研究:古典的な空間形内の等周不等式の1つの一般化として,負曲率空間の典型例である複素双曲空間において,トーラス作用によるラグランジュ軌道のハミルトン安定性および体積最小性を考察した.結果として,平坦および正のリッチ曲率を持つ空間内のトーラスの場合と状況が異なり,不安定トーラスが無数に現れる一方で軌道空間のある種の重心に位置するトーラス軌道が際立って安定性を示すこと,ほとんど全てのトーラス軌道は体積最小性を有しないことを証明した.また,証明においては,シンプレクティック微分同相を用いてユークリッド空間内で解析を行うと言う新しい計算手法を実装した.この研究成果はarXivにて公開した.これまで,双曲計量に対してのハミルトン安定性についての研究はほとんど存在しなかったため,本研究によりその様相が徐々に分かってきた.また技術的にも1つの新しい方法を提案できたと考えている.(2)離散調和写像による双曲曲面の一意化についての研究:本研究は田中亮吉氏(東北大学)との共同研究である.重み付き有限グラフから閉双曲曲面への離散調和写像を考え他時,固定した写像のホモトピー類と双曲計量全体の中にディリクレエネルギー最小となる調和写像と計量の組が存在し,それは(適当な同一視の元)一意的であることを示した.また重み付きグラフにある種の対称性のある場合に,その具体的な写像と計量の例も与えた.本研究成果については,現在投稿に向け最終調整中である.当初の計画通り,複素双曲空間内のラグランジュトーラスについてハミルトン安定性を調べ論文としてまとめることができた.計画時点での予想とは異なるが,トーラス軌道について示唆に富む結果が得られたこと,複素双曲空間の幾何学について理解が進んだこともまた今後の研究に役に立つと考えている.

離散調和写像に関する研究は,当初の研究計画には明示しなかった問題であるが,当該研究とも親和性の高い問題であり,共同研究者の協力のもと,想定以上の良い結果としてまとまった.当初の計画やこれまでの自身の研究では取り扱うことの少なかった多くの知識と技術を学び応用することができたと言う点で,今後の研究にも広く影響するものと考えている.一方で,当初の計画における等質部分多様体の分類問題やその他の空間(特に正のリッチ曲率を持つ空間)におけるラグランジュ部分多様体の安定性解析などの問題については,時間的に手をつけることができていないため,次年度以降しっかりと時間をかけて取り組んで行く.等質部分多様体の分類問題に関連して,様々な群作用の軌道の幾何について考察したい.非コンパクト群作用も視野に入れると,その種類は豊富であり,軌道や軌道空間の幾何もまた様々な様相を持つと考えられる.等質部分多様体を適切に分類するためには,それらについてよく知っていることが望ましく,この点を踏まえて様々な群作用に対する軌道の幾何について,トーリック幾何などを参考に重点的に調べる.同時にこれらの群作用の軌道に対し特別な軌道の存在やその安定性解析が可能かどうかも検討する.また,複素射影空間および双曲空間内の等質部分多様体の分類問題と極小等質ラグランジュ部分多様体の安定性に関する予想に向けて,先行研究を勉強しながらアプローチを試みる.計画当初購入を予定していた数式処理ソフトウェアを購入する必要がなくなったため.次年度は海外出張等による旅費が必要になる予定であるため,剰余分は旅費として使用する.
信用格付けに対する証券市場の評価

本研究課題の目的は、投資家による格付会社の評価に着目し、新規に信用格付けを取得したことに対する証券市場の反応を実証分析により明らかにすることである。特に、アメリカの格付会社と日本の格付会社の比較検証を通じて、株式市場と債券市場における反応の違いを検証していく。2018年度の主な研究成果は、これまで社債を発行したことがある上場企業が新規に信用格付けを取得した日を特定する作業を行ったことである。取得時期の特定にはS&Pのデータベースを活用した。このデータベースの特徴は、S&PだけではなくMoody's・格付投資情報センター(R&I)・日本格付研究所(JCR)のデータも取得できることである。これにより、4つの格付会社ごとに分析することが可能になる。既存研究には、格付会社の持つ信用力が証券市場に与える影響を分析したものがある。具体的には、同じ企業に対して相対的に低い格付けを付与している格付会社の方が企業の審査に対して厳密に評価していると投資家は判断し、そのような格付会社から格付けを取得している企業は低い利回りを要求されることが報告されている。アメリカの格付会社では、Moody'sから格付けを取得している企業はS&Pから格付けを取得している企業よりも低い利回りを要求される。日本とアメリカの格付会社を比較した場合、アメリカの格付会社から格付けを取得している方が日本の格付会社よりも低い利回りを要求される。つまり、日米それぞれの格付会社の情報を集めることは本研究において極めて重要な意味を持っている。本研究を進める上で、最も大きな障害になっていたのは、上場企業が新規に信用格付けを取得した日が特定できるデータを取得することである。この障害は、上記に説明したS&Pのデータベースを購入することで解決することができた。この問題の解決により、研究を進展させることが可能になった。2019年度は、2017年度に導出した仮説の妥当性を実証分析によって検証していく。分析に必要なデータセットは、企業ごとの新規に信用格付けを取得した日の情報と証券市場のデータと組み合わせて構築する。特に、流通市場における個別債券の利回りのデータは日本証券業協会のwebsiteから取得する予定である。データセットの構築後は、イベント・スタディ(Event Study)の手法を用いて、実証分析を行う。分析終了後は、研究論文にまとめる作業を行う。そして、国内外の学会で研究報告を行い、他の研究者から助言を受ける予定である。3年間の研究期間の初年度である2017年度は、本研究課題に関連した先行研究のサーベイを行った。その結果、主に以下の事柄が明らかになった。まず、アメリカの債券市場における機関投資家はアメリカの格付会社であるMoody'sとStandard&Poorsに対して、異なった評価をしていることがわかった(Livingston et al., 2010)。特に、Standard&Poorsの格付けよりもMoody'sの格付けをより重要視しているようである。次に、アメリカの格付会社と日本の格付会社の間でも、投資家の評価が異なることがわかった。Han et al. (2012)は、アメリカの格付会社から格付けを取得している日本企業の方が日本の格付会社から格付けを取得している企業よりも日本の債券市場において低い利回りを要求されることを見つけた。一般的に、アメリカの格付会社の方が日本格付会社よりも日本企業に相対的に低い格付けを付与している。投資家はアメリカの格付会社の方が企業の信用力の審査に対してより厳密に評価していると判断し、アメリカの格付会社から格付けを取得している企業は低い利回りを要求されていると考えられる。他にも数多くの先行研究は存在するが、研究課題に関する先行研究を網羅的に調べ、既存の理論モデルやデータ分析結果から検証すべき複数の仮説を導出した。また、学術的な研究だけではなく、実際の事例を集め学術的な議論との関連性も検証した。当初の研究計画では、分析に必要なデータを購入し、実証分析を行う予定であった。しかし、既存研究の整理に時間がかかり、分析を行うことができなかった。2018年度からは2017年度の遅れを取り戻すつもりで、研究を進めたいと考えている。