hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
非A非B型ウイルス性肝炎に関する総合的研究

又この抗原は肝臓のみでなく副腎皮質の細胞にも発現される.又マモセットでは非A非B型肝炎に感染すると細胞質内にみられる封入体がこの抗原性を獲得することも明らかになった.従ってこの抗原をメルクマールにすればマモセットも感染実験に使用可能である.現在ウイルスの遺伝子でコードされている抗原に対するモノクローナル抗体を取るべく努力している.本研究班は昨年度流行の非A非B型肝炎の起因ウイルスを感染した猿の糞便から分離することに成功したが、今年度は輸血後の非A非B型肝炎の起因ウイルスを血清中から分離し電子顕微鏡像をとることに成功した。流行性の非A非B型肝炎にに関しては、かにくいざるを使用して感染実験を行ってきた。感染材料は、ラングーンでの散発性の非A非B型肝炎症例の糞便のプールを使用した。更に感染したさるの糞便を用いて継代感染実験を行った。これらの糞便の感染材料を経静脈的に接種したかにくいざるはほぼ100%感染が成立した。継代感染実験も感染に成功し、3代までの継代感染実験を行った。感染したかにくいざるの糞便のみならず胆汁中に直径27nmから30nmの球形のウイルス粒子を電顕下で証明した。これは実験期間中開腹して経時的に胆嚢から胆汁を採取し、電顕下でウイルスを見たものである。ウイルスの排出は主にトランスアミナーゼの上昇する前1週間認められた。始めの頃はfullpartioleが多いが後にはempty virusが多くなった。また始めはウイルスが胆汁中に散在していたが後には凝集して認められた。ウイルスの間隔から分泌型1gAによる凝集と考えられる。現在大量のウイルスを集めてモノおよポリクロナール抗体の作製、ウイルス核酸のクローニングと塩基配列の決定の研究を進めている。輸血後非A非B型肝炎に関しては感染したチンパンジーの血清を濃縮し庶糖密度超遠心法にかけ各フランクションを電顕で検索したが、1.16のフランクションにトガウイルスを発見した。ウイルスの直径は36nmから64nmである。エンヴェロープを持ち、スパイクが認められる。同じウイルス粒子は非A非B型肝炎患者の血清からも見つかった。現在感染したチンパンジーの血清、肝臓、ヒトのキャリヤーと思われる血清からウイルス核酸のクローニングを試みている。
病態形成メカニズムに基づいて展開した感音難聴に対する薬物治療法の確立

本研究は、我々による既報の内耳保護薬とカルパイン阻害薬との組み合わせによって、従来よりもさらに高い内耳保護効果を得ることを目的とする。また、新規難聴治療標的の探索についても行うことも目的の一つである。本年度は、新たな難聴治療標的分子として、Na+,Ca2+交換体を阻害する薬剤が音響外傷性難聴に対して治療効果の詳細な解析を行った。音響曝露前に薬剤を腹腔内投与し、音響曝露による聴覚障害を防ぐことができるか否かについて検討した。その結果、完全ではないものの有意に聴覚障害を軽減する結果が得られた。このNa+,Ca2+交換体は、フォワードモードとリバースモードと2つのモードがあり、これらは輸送方向が逆転することが知られる。リバースモードでは、細胞内にCa2+が流入する。本申請課題にも掲げたカルパインはCa2+によって活性化することから、これらが関連する可能性が考えられた。また、リバースモードのみを阻害する薬剤の腹腔内投与では音響外傷性難聴を軽減する効果は得られなかった。薬剤の内耳到達率が低い可能性を鑑み、内耳局所投与により検討を進めている。大阪府北部地震等により動物施設の改装整備等で、実験が遅滞したが概ね順調に解析を進められている。Na+,Ca2+交換体とCa2+流入とカルパインの関係性をin vitro実験系、in vivo実験系にて明らかにし、音響外傷性難聴発症メカニズムをより詳細に解明する。本年度は、Tempol(抗酸化剤)とPD150606(カルパイン阻害剤)との組み合わせ、L-NAME(一酸化窒素合成酵素阻害剤)とPD150606との組み合わせと、PD150606単独投与とを比較検討し、組み合わせ投与による音響外傷性難聴に対する内耳保護効果における相加効果の有無について検討した。聴性脳幹反応解析による聴力測定の結果、TempolとPD150606との組み合わせ、L-NAMEとPD150606との組み合わせ投与は、12および20 kHzの周波数帯において音響曝露(8 kHz octave band noise、110 dB、1時間)による聴覚閾値変動の上昇を有意に抑制し、PD150606単独処置と比較してより聴覚閾値変動の上昇を抑制する傾向が認められた。また音受容細胞である有毛細胞数をPhalloidin染色により解析したところこちらも聴力同様、TempolとPD150606との組み合わせ、L-NAMEとPD150606との組み合わせ投与は、音響曝露後の有毛細胞死を有意に抑制し、PD150606単独処置と比較してより細胞死を抑制する傾向が認められた。したがって、カルパイン阻害剤と抗酸化剤、一酸化窒素合成酵素阻害剤との組み合わせによりより治療効果が高まることが明らかとなった。また、新たな難聴治療標的分子として、カルパイン過剰活性化に寄与すると考えられるNa+,Ca2+交換体を阻害する薬剤が音響外傷性難聴に対して治療効果があることも見出した。本年度は、TempolとPD150606との組み合わせ、L-NAMEとPD150606との組み合わせと、PD150606単独投与とを比較検討し、組み合わせ投与による音響外傷性難聴に対してより大きな効果をもたらすことが明らかとなった。また、カルパイン過剰活性化に寄与すると考えられるNa+,Ca2+交換体を阻害する薬剤が音響外傷性難聴に対して治療効果があることも見出した。以上のことから本研究がおおむね順調に進展していると考える。当初の予定通り、光褪色後蛍光回復法を用いて音響曝露後の組み合わせ投与によるギャップ結合機能への影響を解析する。また、新たな難聴治療標的の探索として音響曝露後のNO/cGMP/PKGシグナルに着目し、音響曝露後のcGMPレベルPKG活性について専用キットを用い、定量的に解析する。また、グアニル酸シクラーゼ阻害薬(ODQ)やPKG阻害薬(KT5823)を音響曝露前に処置し、曝露後の聴力変動に対する影響を解析する予定である。さらに、カルパイン阻害薬、Na+,Ca2+交換体阻害剤との組み合わせによる内耳保護効果についても、平衡して解析を進める予定である。

動物実験施設改修工事のため一部実験が遅延したため誤差が生じた。本年度は、地震等の影響で、一時、実験が停滞しましたのでその分を次年度に繰り越して研究を遂行する予定です。
日本における仏教と神信仰の融合に関する総合的研究―アジアとの比較の視座から―

本研究は、日本における神仏の融合の諸相を、アジアの国々おける融合の諸相と比較してその共通性と差異を考究し、アジア東部地域の宗教文化の中に日本の融合のあり方を位置づけるものである。これにより以下の点を明らかにした。1日本の鬼神観念は中国の鬼神観念を受容して開始されたが、のちインド的な鬼神観念も融合して新たな「鬼神」観念へと展開していった。2中国の「天」「神」「仏」の語義と日本における概念とを比較した。3契丹(遼)における神仏の融合の諸相を明らかにした。4春日大社、大山祇神社の特質を明確化した。5日本の密教における神勧請儀礼を分析し、インド・中国と日本の神観念の共通性と差異を考究した。本年度は3回の研究会を開催し、2回の国内調査、3回の国外調査を実施して多くの知見を得ることができた。研究会は、5月31日に京都大学、10月4日に京都大学、1月10に名古屋市立大学で開催し、水越知、高橋早紀子、山田明弘、脊古真也、吉田一彦が報告し、仏教と神信仰の諸相についてアジア宗教史の観点から検討した。国内調査としては、9月3日に三重県常楽寺の大般若経の調査を実施した。同経は奈良時代の奥書を持つ巻を含むものであるが、実見調査をしてみると、その史料性については今後なお慎重な考証が必要であることが判明した。ついで、10月19日に京都府万福寺(黄檗宗)の普度勝会の調査を実施した。これは中国の普度の儀礼を伝えるものであり、僧侶による儀礼には、密教の要素が色濃くあることもわかり、多くの知見を得ることができた。なお、同寺文華殿の田中智誠師と交流を持つことができた。国外調査としては、9月1117日に中国山東省の調査を行ない、神通寺址、山東石刻美術博物館、黄石崖、雲門山の石窟と道観、陀山石窟、青州市博物館、魚山、泰山などを調査して、仏教と神信仰の融合の様相を実見、調査することができた。ついで、11月2124日に台北の廟と寺の調査を実施した、仏教と神信仰の濃密な融合の様相を調べることができた。特に、今回は媽祖と観音をまつる施設を集中的に調査し、多くの知見を得ることができた。ついで、3月17日22日に中国四川省の大足石刻の調査を実施した。今回は、著名な北山石刻、宝頂山石刻、南山石刻に加えて、一般非公開の石篆山石刻、妙高山石刻、尖山子石刻、石門山石刻を調査することができ、儒仏道三教の融合とその造形について新知見を得ることができ、はなはだ有益であった。研究成果は、研究代表者、分担者のそれぞれが口頭発表、論文の形で発表し、今後も順次報告していく。本年度は2回の研究会を実施し、3回の国内調査、2回の海外調査・学術交流を実施して、多くの知見を得ることができた。研究会(アジアにおける仏教と神信仰研究会)については、6月14日に京都大学で開催し、脊古真哉「日本における感生説話の受容と展開」、吉田一彦他「スライド検討会四川省大足石刻の調査と成果」が報告された。また10月25日に名古屋市立大学にて開催し、松本浩一「台湾の道教と民俗宗教の現状」、吉田一彦他「スライド検討会ベトナムの調査とその成果」の報告があった。いずれも仏教と神信仰との融合についてアジア宗教史の観点から考究し、日本との比較検討を行なった。国内調査は、5月10日11日に高野山の調査を実施した。ここでは、近年の御社の保存修理事業の中で発見された鏡像、懸仏、円形華鬘形荘厳具などの御神宝を実見、観察して高野山の神仏習合について知見を得、あわせて奥之院燈籠堂で実施された儀礼を見学した。10月3日4日は延暦寺の「法華大会」を調査することができた。4年に1度のこの法会を講堂の外陣から実見させていただき、多くの知見を得ることができた。3月1718日に吉野の蔵王堂、坊、院、神社の調査を行ない、山岳信仰、修験道について知見を得た。国外調査は5月30日6月2日に韓国の江原道江陵市の山神祭、城隍祭を調査した。これは祭官、巫女などによって挙行される鎮めと護りの祭で、韓国の霊魂観に根差した儀礼であった。また、国外学術交流・調査として、9月1017日にベトナム社会科学院宗教研究院と学術交流を行ない、祠・寺・廟の調査を実施した。ベトナムは神仏の信仰の重層、複合、融合が見られ、仏教と神信仰の融合に関して多くの知見を得ることができた。この研究の研究成果は、研究代表者、分担者がそれぞれ口頭発表、論文の形で発表し、今後も順次発表していく予定である。予定していた研究会、国内調査、国外学術交流、国外調査を実施することができ、研究はおおむね順調に進展している。今年度の大きな成果は、2016年3月の大足石刻調査の結果を整理して研究会全体で知見を共有したことがまず挙げられる。これは中国における宗教の複合、融合を考える第1級の題材であると考えられる。

また、ベトナムの祠・寺・廟の調査で多くの資料を収集できたことも大きな成果であった。研究代表者はこの科研による研究の成果を学会、研究会で報告し、調査報告、論文を執筆した。研究分担者も成果を報告し、著書、調査報告、論文を執筆した。成果の発表はおおむね順調である。また、研究会を通じて国内外の研究者と学術交流し、知見を共有することができた。さらに、打ち合わせ会において、研究チームで研究の進捗状況を確認し、来年度の研究計画の詳細を構築し、研究成果の発信について論議することができた。研究成果の発信については、現在企画、執筆が進んでいる6冊ものの日本宗教史のシリーズ(吉川弘文館刊行予定)に研究成果の一部を盛り込むこととした。このシリーズの4人の編者は、研究代表者、研究分担者2人と、この科研に連携する研究者が担当している。平成27年度に、このシリーズの最終編集編集会議を行なって目次の細目を確定した。あわせて、執筆者たちが集まる構想検討会を3回にわたって実施して、各項目の内容について意見交換することができた。それとは別に、もう一つの出版社からアジアにおける仏教と神信仰の融合に関する学術論文集を刊行する計画を進めている。これには、この科研の代表者、分担者のほか、研究会にお招きして講演、発表いただいた先生方にも論文執筆をお願いする予定である。研究会、打ち合わせ会、国内外調査、出版計画などが予定に従って進んでおり、おおむね順調に進展している。本年度は4回の研究会(うち一回は仏教史学会と共催シンポジウム・合同研究会)を実施し、2回の国内調査、1回の海外調査を実施して、多くの知見を得ることができた。研究会(アジアにおける仏教と神信仰研究会)は、4月30日に京都大学にて開催し、藤原崇人「木葉山祭祀と菩薩信仰」が報告された。ついで6月26日にキャンパスプラザ京都(京都大学教室)にて開催し、石野一晴「近世中国における女性神」、大西和彦「ベトナムにおける神仏習合の諸相」が報告された。ついで、10月23日に名古屋市立大学にて開催され、高志緑「スライド検討会・安岳石刻の調査」が報告された。さらに3月4日に名古屋市立大学において、仏教史学会と共催シンポジウム・合同研究会の形式で、シンポジウム「日本とアジアの神仏の融合の諸相」を開催し、藤原崇人「木葉山祭祀に見る契丹仏教の位相」、荒見泰史「東アジアにおける信仰・宗教の同質性と異質性ー「神」「仏」理解と神仏融合の差異から見た東アジア仏教」、吉田一彦「鬼神と病ー木簡と絵画史料をてがかりに」、上島享「神勧請の歴史的変遷ーインド・中国・日本」の四報告と舩田淳一によるコメントがあり、全体討論を行なった。国内調査では、7月1618日に高知県、徳島県、香川県の調査を行ない、竹林寺、土佐一宮神社、国分寺、御厨人窟、最御崎寺、金剛頂寺、忌部神社、観音寺遺跡、阿波国分寺跡、金毘羅宮、善通寺などを調査した。ついで、8月31日に岡山県赤磐市奥吉原の熊山遺跡の調査を行なった。海外調査では、中国四川省安岳県の安岳石刻の調査を行ない、臥仏院摩崖造像、高升大仏、毘廬洞摩崖造像、孔雀洞摩崖造像、茗山寺摩崖造像、華厳洞石窟、黄桷大仏、圓覚洞摩崖造像、千仏寨摩崖造像、圓覚洞摩崖造像(再調査)、そして仁寿県に移動して、牛角寨摩崖造像の調査を実施した。研究・調査の成果を研究書にまとめる予定である。本研究は、日本における神仏の融合の諸相を、アジアの国々おける融合の諸相と比較してその共通性と差異を考究し、アジア東部地域の宗教文化の中に日本の融合のあり方を位置づけるものである。これにより以下の点を明らかにした。1日本の鬼神観念は中国の鬼神観念を受容して開始されたが、のちインド的な鬼神観念も融合して新たな「鬼神」観念へと展開していった。2中国の「天」「神」「仏」の語義と日本における概念とを比較した。3契丹(遼)における神仏の融合の諸相を明らかにした。4春日大社、大山祇神社の特質を明確化した。
強相関冷却原子系におけるトポロジカル秩序の探索とその基礎理論の構築

トポロジカル秩序状態は、量子化された応答や分数統計に従う準粒子などの興味深い性質を示すことが知られる。本研究では、操作性の高い冷却原子系で実現可能な新奇トポロジカル秩序状態の理論的探索、その諸性質の解明に取り組んだ。特に、人工ゲージ場中の二成分ボース気体の基底状態相図を詳細に決定し、特異な端状態を持つボソン版整数量子ホール状態の存在、時間反転対称性の相互作用効果への非自明な役割を明らかにした。また、光格子中のBose-Einstein凝縮体の励起バンドが非自明なトポロジーを獲得しうること、それに起因する端状態が巨視的量子干渉により観測できることを示した。本研究課題は、人工ゲージ場中の冷却原子気体で期待される新しいトポロジカル秩序状態の理論的探索とその諸性質の解明を目的としている。2013年度の成果は以下の3点である。[1]人工磁場中の二成分ボース気体を厳密対角化法により解析し、U(1)対称性で守られたボソン版の整数量子ホール状態が現れることの数値的証拠を得た。フェルミオンの整数量子ホール状態は相互作用のないもとで現れるのに対し、この状態は二成分が強く相互作用することで初めて現れる。この状態のエンタングルメント・スペクトルを計算することで、電荷モード、スピンモードが逆向きに伝搬する特異な端状態の存在を示した。この結果は、二次元以上のボソン系において、対称性で守られたトポロジカル相の存在を数値的に示した数少ない例の一つである。[2]二成分ボース気体に反平行の人工磁場をかけた、時間反転対称な設定のもとでの基底状態相図を解析した。このような特異なゲージ場は、近年、位置依存した人工スピン・軌道相互作用を用いて実験的に実現されている。分数量子スピン・ホール状態が成分間、成分内相互作用が同程度の大きさを持つ領域まで安定に現れること、成分間相互作用が引力のときに二成分の粒子がペアを組んだ厳密な基底状態が得られることを示した。[3]梯子系や二次元トポロジカル相におけるエンタングルメント・スペクトルと端状態の一般的関係を調べるため、結合した朝永・ラッティンジャー流体(TLL)での解析計算を行った。結合したカイラルTLLでの計算を通して、量子ホール系においてエッジ、エンタングルメント・スペクトル間の対応関係があることのシンプルな物理的証明を与えた。さらに、結合した非カイラルTLL系のギャップ相、ギャップレス相において、この対応関係が成り立たない状況があることを議論した。2014年度の成果は以下の3点である。[1]2013年度に続き、二成分ボース気体に反平行の人工磁場を印加した時間反転対称な系の基底状態相図を解析した。この系は量子スピン・ホール物理における相互作用効果を研究できるモデル例と言える。解析の結果、(i)占有率が大きく平均場近似がよく成り立つ場合には、二成分に平行磁場がかかるときと同じ渦格子構造が現れること、(ii)占有率が小さい場合には、二つの分数量子ホール状態の直積で近似される分数量子スピン・ホール状態が成分間斥力相互作用の強い領域まで安定に現れること、(iii)成分間相互作用が引力の場合には二成分の粒子がペアを組んだ厳密な基底状態が得られることを示した。[2]光格子、人工ゲージ場中のボース・アインシュタイン凝縮体(BEC)の励起バンドのトポロジーに関する研究を行った。トポロジカル絶縁体の典型例として知られるハルデン模型を相互作用するボソン系へ拡張した模型を考察し、そのBEC相の励起バンドが非自明なトポロジーを獲得する条件を明らかにした。さらに、系にシャープな境界があるときにカイラル端状態が現れること、BECの一部をそのような端状態に励起することで端に局在した密度波がバルク・端の干渉パターンとして現れることを示した。これは巨視的量子現象を利用した端状態の新しい観測法として応用できると期待される。[3]スピン軌道相互作用が重要な役割を果たす系として、磁性と誘電性の共存するマルチフェロイクス物質が知られている。ソウル大学のJ.-G. Park教授らと協力し、室温マルチフェロイクス物質BiFeO3におけるDzyaloshinskii-Moriya相互作用と単イオン異方性の温度変化を、中性子散乱実験とスピン波解析を組み合わせることで決定した。本研究課題は、人工ゲージ場中の冷却原子気体における新しいトポロジカル秩序状態の理論的探索とその諸性質の解明を目的としている。2015年度の成果は以下の3点である。[1]2014年度に引き続き、光格子、人工ゲージ場中のボース・アインシュタイン凝縮体の励起バンドのトポロジーに関する研究を行い、論文として完成させた。論文はNew Journal of Physics誌のトポロジカル物理のFocus Issueに出版された。トポロジカル絶縁体の典型例として知られるハルデン模型を相互作用するボソン系へ拡張した模型を考察し、相図の相互作用依存性、カイラル端状態の存在を示し、その観測法を提案した。[2]人工ゲージ場の発生法として、スピン状態を新たな次元(人工次元)として活用する新しい方法が注目されている。人工次元方向の遷移をラマン過程により誘起することで、一次元空間と合わせた二次元空間の中でゲージ場を生成することができる。

我々は、人工ゲージ場中の非自明な強相関現象を探索できる舞台としてこの系に着目し、ラマン遷移振幅の強い極限での有効模型を導くことで解析を行った。その結果、占有率の関数として無数の結晶状態が次々現れる悪魔の階段が引き起こされることを示した。[3]トポロジカル秩序を示すカゴメ格子量子磁性体の候補物質であるボルボサイトは、近年、多彩な磁場誘起相が観測され、注目を集めている。その磁性を詳細に記述するスピン模型を、第一原理計算研究者との共同研究により決定した。得られた模型においては、スピンが3つずつ組になり強く結合することでトライマーが形成され、それらが互いに弱く相互作用する階層構造が見られた。トライマー上のダブレットを基底として有効模型を導くことで、1/3磁化プラトーの直前にネマティック秩序が現れる可能性を示した。これは同様の領域に実験で見られた新奇相を説明すると期待される。本研究課題では、人工ゲージ場中の冷却原子気体における新しいトポロジカル秩序状態の理論的探索、その諸性質の解明、実験的観測法の提案を目的としている。2015年度は、光格子・人工ゲージ場中のボース・アインシュタイン凝縮体(BEC)の励起バンドのトポロジーに関する研究を完成させることで、電子系の研究で注目されるバンド・トポロジーの概念をBECの巨視的量子現象と組み合わせた新たな研究対象を開拓することができた。また、人工次元中で人工ゲージ場を発生させるという新しい方法がアメリカ、イタリアのグループによって実現されたことを受け、そのような系での相互作用効果の研究にいち早く取り組んだ。無数の結晶状態が次々現れるという悪魔の階段が引き起こされるという結果は非自明なものであり、実験的観測が期待される。現在、この結果を論文としてまとめている。一方、本研究課題の具体的目標として挙げた、人工ゲージ場中の二成分ボース気体の全相図の解明については、2013年度までに、対称性に守られた整数量子ホール状態の存在を明らかにするなど、主要な状態の性質は明らかにしてきたが、成分内・成分間相互作用を変化させたときの詳細な相構造はまだ明らかになっていない。また、これまでの数値結果から非可換状態、対称性に守られた状態の特性を兼ね備えた新奇状態の可能性が示唆され、より詳しい解析が必要となった。これらの課題は2016年度に取り組む予定である。本研究課題は、人工ゲージ場中の冷却原子気体における新しいトポロジカル秩序状態の理論的探索とその諸性質の解明を目的としている。2016年度の主な成果は以下の3点である。[1]人工磁場中の二成分ボース気体について、占有率、成分間・内相互作用比の空間での詳細な相図を完成させた。その結果として、成分間相互作用が引力のとき、二つの量子ホール状態の直積状態が非常に安定に現れることを見出した。これは、成分間相互作用が斥力のときに多様なスピン・シングレット量子ホール状態が現れること(2013年度の研究)と対照的である。成分間相互作用の符号に対するこのような顕著な依存性と、反平行磁場中の二成分気体(2014年度の研究)との違いについて、擬ポテンシャルの観点から定性的な解釈を与えた。また、関連研究として、この系に現れるボソン版整数量子ホール状態が示す特異な応答について、擬一次元極限のポンピング現象から新たな視点を与えた。
歯周病原性細菌が産生するシステインプロテアーゼの分子遺伝学的研究

目的:Porphyromonas gingivalis(P.g.)は、進行性歯周炎の主な病原菌と考えられている。この菌の持つ病原因子のうち、プロテアーゼ活性を持つ血球凝集素(HA/P)は、組織破壊と付着因子という両面を持っている点が注目される。申請者らは、既にこの物質の遺伝子(hap)を約4kbのBamHI断片にクローン化し、遺伝子産物の発現を試みてきた。今回、T7ファージ由来の強力な発現システムを用いることにより、いくつかのサイズの遺伝子産物の大量発現に成功したので検討した。方法:蛋白質の発現誘導は、約4kbのBamHI断片と、この断片中のPstI-PstI間約2.7kb、PstI-SphI間約2.3kbをpT7ベクターに各々連結し、E.coliBL21(DE3)を形質転換して、IPTG存在下で行った。培養菌体を超音波破砕して全菌体抽出液、水溶性分画、不溶性分画を得た。発現蛋白質をSDS-PAGEで泳動後、PVDF膜へ転写した蛋白質のN-末端配列を分析した。結果:1)hap遺伝子に由来する蛋白質の大量発現が不溶性分画に認められた。SDS-PAGEで測定した分子量は、BamHI断片遺伝子で67kDa、PstI-PstI間は57kDa、PstI-SphI間は52kDaであった。2)発現蛋白質のN-末端アミノ酸配列を分析したところ、20残基が報告されているシステインプロテアーゼ遺伝子から推定されるアミノ酸配列と一致した。3)発現誘導を試みる過程で、pBluescritpやpTZ18RよりpT7-5/6又はpETベクターの方が発現効率が高い事が分かった。今後、不溶性分画中の発現蛋白質を可溶化して、hap遺伝子を酵素活性を持った形で再生させる予定である。
アリ類はどこまで音声をコミュニケーションツールとして使っているのか？

本研究はアリ類が音声をコミュニケーションに利用する重要性を明らかにするという新規性の高い研究である。とくに中南米に生息する菌食アリの中のもっとも進化した種であるハキリアリにおいて、「言語システム」に類するほどの複雑な音声を使用していることを世界に先駆けて明らかにした。さらに、菌食アリのグループの中でも社会構造が原始的なものから進化的なものになるにつれて、音声コミュニケーションの程度も多様になることが示された。これらのデータによって、アリ類の社会進化と音声コミュニケーションには明確な関連があることが示唆された。今後は、これらの成果をいかに応用していくかを追求していく。今年度は、8月までに国内での録音装置の開発、調整を終え、菌食アリの音声を録音した。8月下旬から9月中旬にかけて、パナマ共和国ガンボアにおいて、菌食アリ7属12種、ハリアリ類4属5種、グンタイアリ類3属4種の音声を野外および実験室内で録音した。録音時間は延べで10時間以上となった。国内において、実験室内でフタフシアリ亜科4属4種、ヤマアリ亜科2属2種の音声を録音し、菌食アリ、ハリアリの音声解析、操作実験を行った。その結果、最も社会形態が複雑なハキリアリ属(Atta属)では40種の音声が記録され、そのうち16種は統計的に有意に異なる音声であることが示された。Acromyrmex, Sericomyrmex, Trachymyrmex, Cyphomyrmex, Apterostigma, Myrmicocryptaと社会形態が単純になればなるほど、音声の種類や頻度は低下していた。菌食アリ類では社会形態が進化するほど音声コミュニケーションが複雑化することが示唆された。これまで音声コミュニケーションを行わないとされていたグンタイアリ類で音声が確認された。とくにこれまで生態、形態の報告がほとんどないCheliomyrmexにおいて音声データが撮れたことは大きな成果といえる。国内のフタフシアリ亜科は全て音声を発していた。ハリアリ、ヤマアリは音声を確認することができなかった。固定した標本を用いてSEM画像撮影を行った。その結果、菌食アリ、国内のフタフシアリ亜科ではこれまで記載されていた後腹柄節のみならず、前腹柄節や胸部末端にも発音器官と類推される構造物を記録することに成功した。ハリアリ亜科4種には発音器官が見られたが、ヤマアリ亜科では確認できなかった。これらのことから、アリ類における音声コミュニケーションの実態と進化の道筋が類推できるものと期待できる。今年度は、アリにおける音声コミュニケーションの実態を把握した上で、野外でのプレイバック実験や操作実験を中心にデータを収集した。それらの成果をもとにオーストラリアで開催されたInternational Union for the Study of SocialInsect, International Congress, Cairns(15 July, 2014)にて成果発表を行った。音声コミュニケーションの進化を明らかにするためにオーストラリア南部のプーチェラで、もっとも原始的なアリ類といわれているNothomyrmecia(アカツキアリ)を採集し、その音声を録音した。その結果、アカツキアリも音声を発していることを世界で初めて確認した。このことで、ハチとの共通祖先から分化した直後に音声をコミュニケーションツールとして進化させたことが示唆された。実験室内での操作実験では、カドフシアリやシワクシケアリの発音器官を接着剤で固定し、発音できなくしたあとの行動をビデオ撮影で記録した。その結果、これまでハキリアリで観察したように、発音器官の固定による影響の方が、フェロモン分泌を制限する処理よりも行動に大きな影響を与えることが示唆された。道しるべフェロモンのみで最短ルート探索などのモデルが構築されているが、今後、もう一つのパラメータが増えるためさらに複雑な情報処理が可能になるものと考えられる。野外での音声プレイバック実験は2015年2月にパナマ共和国ソベラニア国立公園で行った。調査対象種はハキリアリAtta colombicaを用いた。あらかじめ録音した「葉を切る音」、「女王の警戒音」、「肉食アリのパナポネラの警戒音」をトレイル上で高性能小型スピーカーで再生し、行動の変化を記録した。その結果、底質がコンクリートや木の場合は、音声が行動を変化させることが明らかになった。人為的に音声を用いてアリの行動を野外で変化させることができたのは世界初である。最終年度は、アリ類における音声コミュニケーションの最終的なデータ収集とその解析、および論文作成を中心に行った。特に注力したのは菌食アリ6属7種である。音声データの録音と詳細な解析、SEM画像による発音器の撮影および発音部分のサイズ、スリップ数、操作実験による音声コミュニケーションと化学コミュニケーションの重要度の違いを明らかにした。まず、音声データだが、6属7種の菌食アリの中でももっとも進化段階の高いハキリアリでは、前段階で14パターンの音声を判別していたが、今回の解析からその倍以上の30タイプの音声が統計的有意差を持って検出された。それに対し、進化段階が下がるにつれて、音のパターン数は減少し、もっともbasalなグループでは5-6タイプの音のみ検出された。また、音声を発する頻度もbasalなグループは頻度が低く、advancedなグループでは頻度が高い傾向にあった。発音器のSEM画像による構造解析では、発音器の面積が進化段階とリンクして連続的に大きくなるのに対して、スリップ数はもっとも進化的なハキリアリと2番目に進化的なAcromyrmex属とでは明確な違いがあり、この部分に音声コミュニケーションの複雑さを生み出す鍵となるファクターがあると考えられた。

操作実験の結果から、音声を遮断したグループでは、統計的に有意に菌園サイズが減少し、菌園上にいる個体数、廃棄行動、掘削行動も有意に減少した。これらのことから、高度に社会を進化させたハキリアリでは、音声によるコミュニケーションが菌園の維持にとって化学コミュニケーションとは異なる部分を有意に支配し、最終的な菌園の維持に有効に機能していることが示唆された。これらのデータから、アリ類における音声コミュニケーションの進化をとりまとめ、現在論文を執筆している。本研究はアリ類が音声をコミュニケーションに利用する重要性を明らかにするという新規性の高い研究である。とくに中南米に生息する菌食アリの中のもっとも進化した種であるハキリアリにおいて、「言語システム」に類するほどの複雑な音声を使用していることを世界に先駆けて明らかにした。さらに、菌食アリのグループの中でも社会構造が原始的なものから進化的なものになるにつれて、音声コミュニケーションの程度も多様になることが示された。これらのデータによって、アリ類の社会進化と音声コミュニケーションには明確な関連があることが示唆された。今後は、これらの成果をいかに応用していくかを追求していく。研究成果の国際学会での発表、論文投稿と採用など、順調に進んでいる。また、海外での採集・観察・録音・プレイバック実験が順調に進展しており、特段問題はない。行動生態学、社会生物学、保全生態学これまでに得られたデータに加え、今年度は発音器官のSEM画像データと感知器官の切片標本作製・観察を行い、アリにおける発音・音声認識のPhysicalな部分のデータを収集する予定である。これらのデータを統合し、よりインパクトの高い論文を作成し今年度中に投稿する予定である。本研究の目的はアリ類の音声コミュニケーションの実態を明らかにすることにある。これまで、アリ類のコミュニケーションには化学刺激が主に利用されてきたと思われていたが、本研究から、より複雑な社会形態を持つハキリアリにおいて最も多様な(40タイプ)の音声が記録されたことから、アリ類においても音声がコミュニケーションの手段として利用されていること、社会進化と深い関連があることが示された。これは、本研究の1年目の目的を十分に達成している。それに加え、SEM画像解析を行い、新たな発音器官と類推される構造物を発見できたことは、アリ類の音声コミュニケーションの進化を考える上で非常に大きな発見であると考えられる。本研究はアリ類のコミュニケーションメカニズムを解明することを大きな目的としている。本年度は予備的実験を行ったプレイバック実験を行い、人工的に聞かせた音声で働きアリや女王アリの行動が変異するかどうかを記録、解析していく。そのためには高性能の小型スピーカーや効果的な音声の抽出を行う必要がある。
酸・塩基性物質の電気化学検出法の分析対象をワイドレンジ化する研究とその応用

多様な研究領域において,超強酸性物質・酸性や塩基性が極めて弱い物質・強塩基性物質を計測するニーズがあるが,従前の電気化学分析法では,計測不能な場合が多い.本研究では,研究代表者が開発した酸・塩基性物質の電気化学検出法のワイドレンジ化を達成し,電気化学的に計測不能な酸・塩基性物質を測定できる方法を開発する.具体的には,酸あるいは塩基性物質を検出するための酸化剤および還元剤の探査と測定条件の最適化を行う.さらに,電気化学分析の特長を活かした実用型の分析装置として,HPLCシステムやハンディ型センサを開発する.本年度は,従来,電流計測では定量が困難であった中性アミノ酸,塩基性アミノ酸を測定対象とした電気化学分析法を開発した.本法の検出様式として中和逆滴定の概念と余剰酸の定量法を組み合わせたものを設計し,酸検出用の酸化剤として3,5-ジ-tert-ブチル-1,2-ベンゾキノンを,逆滴定用の酸として塩酸を選定した.ボルタンメトリー条件も精査した結果,本法により14種類の中性アミノ酸,3種類の塩基性アミノ酸,2種類の酸性アミノ酸を電流計測に基づいて定量できることを示した.さらに,本法の応用例として,日本酒中の総アミノ酸濃度(アミノ酸度)測定への展開を試みた.本法を用いて市販の日本酒のアミノ酸度測定を実践し,従来法(ホルモール法)と対比した.本法と従来法で求めたアミノ酸度はそれぞれ1.07,1.04であり,両法の結果は互いによく一致していた.日本酒のアミノ酸度測定に適用できる本法は,従来法に比べて必要試料量を約1/1000に低減,測定時間を約1/6に短縮できた.また,ホルムアルデヒドの使用を回避でき,測定操作も滴定に比べて簡易なものであった.2018年度は,当初計画していたアミノ酸の新規電気化学検出法を開発し,日本酒を実試料とした応用研究まで進展することができた.中和逆滴定の概念を酸・塩基性物質の電気化学分析に活用する試みは初めてであり,ここで得た知見は,2019年度以降の研究対象として扱う,酸性が極めて弱い物質や塩基性が極めて弱い物質の電気化学分析法の開発を効率的に進める上で重要なものである.従って,今年度は本研究成功の鍵となる成果を挙げることができたと考えた.2019年度以降も,当初の計画通り,ビタミンK3の電解還元に基づく酸測定およびトコフェロールの電解酸化に基づく塩基測定が以下の14を分析対象とできるように,本法の拡張を検討する.さらに,生体試料,食品,環境試料を対象とした実分析を行い,開発した電気化学分析法の実用性と汎用性を明らかにする.1.超強酸性物質:有機化合物の酸解離定数決定法への応用を図る.2.弱酸性物質:酸性が極めて弱い物質の電気化学検出法を開発し,血中薬物濃度測定用のHPLCの検出部への適用を図る.3.弱塩基性物質:塩基性が極めて弱い物質の電気化学検出法を開発する.病態を把握するためのバイオマーカー測定に適用できることを生体試料の実分析によって明らかにする.4.弱塩基性物質の弱酸塩:土壌の陽イオン交換容量測定への応用を図り,フィールドワークに適用できるセンサを開発する.多様な研究領域において,超強酸性物質・酸性や塩基性が極めて弱い物質・強塩基性物質を計測するニーズがあるが,従前の電気化学分析法では,計測不能な場合が多い.本研究では,研究代表者が開発した酸・塩基性物質の電気化学検出法のワイドレンジ化を達成し,電気化学的に計測不能な酸・塩基性物質を測定できる方法を開発する.具体的には,酸あるいは塩基性物質を検出するための酸化剤および還元剤の探査と測定条件の最適化を行う.さらに,電気化学分析の特長を活かした実用型の分析装置として,HPLCシステムやハンディ型センサを開発する.本年度は,従来,電流計測では定量が困難であった中性アミノ酸,塩基性アミノ酸を測定対象とした電気化学分析法を開発した.本法の検出様式として中和逆滴定の概念と余剰酸の定量法を組み合わせたものを設計し,酸検出用の酸化剤として3,5-ジ-tert-ブチル-1,2-ベンゾキノンを,逆滴定用の酸として塩酸を選定した.ボルタンメトリー条件も精査した結果,本法により14種類の中性アミノ酸,3種類の塩基性アミノ酸,2種類の酸性アミノ酸を電流計測に基づいて定量できることを示した.さらに,本法の応用例として,日本酒中の総アミノ酸濃度(アミノ酸度)測定への展開を試みた.本法を用いて市販の日本酒のアミノ酸度測定を実践し,従来法(ホルモール法)と対比した.本法と従来法で求めたアミノ酸度はそれぞれ1.07,1.04であり,両法の結果は互いによく一致していた.日本酒のアミノ酸度測定に適用できる本法は,従来法に比べて必要試料量を約1/1000に低減,測定時間を約1/6に短縮できた.また,ホルムアルデヒドの使用を回避でき,測定操作も滴定に比べて簡易なものであった.2018年度は,当初計画していたアミノ酸の新規電気化学検出法を開発し,日本酒を実試料とした応用研究まで進展することができた.中和逆滴定の概念を酸・塩基性物質の電気化学分析に活用する試みは初めてであり,ここで得た知見は,2019年度以降の研究対象として扱う,酸性が極めて弱い物質や塩基性が極めて弱い物質の電気化学分析法の開発を効率的に進める上で重要なものである.

従って,今年度は本研究成功の鍵となる成果を挙げることができたと考えた.2019年度以降も,当初の計画通り,ビタミンK3の電解還元に基づく酸測定およびトコフェロールの電解酸化に基づく塩基測定が以下の14を分析対象とできるように,本法の拡張を検討する.さらに,生体試料,食品,環境試料を対象とした実分析を行い,開発した電気化学分析法の実用性と汎用性を明らかにする.1.超強酸性物質:有機化合物の酸解離定数決定法への応用を図る.2.弱酸性物質:酸性が極めて弱い物質の電気化学検出法を開発し,血中薬物濃度測定用のHPLCの検出部への適用を図る.3.弱塩基性物質:塩基性が極めて弱い物質の電気化学検出法を開発する.病態を把握するためのバイオマーカー測定に適用できることを生体試料の実分析によって明らかにする.4.弱塩基性物質の弱酸塩:土壌の陽イオン交換容量測定への応用を図り,フィールドワークに適用できるセンサを開発する.
陸域窒素循環のミッシングリンクを解く―酸性土壌の硝化の正体

本研究では、酸性土壌から分離した硝化菌を含む複数種の微生物からなる耐酸性硝化微生物コミュニティーの窒素代謝系の特徴と硝化菌がその生育を支える複数種の細菌と共生してコミュニティーを形成し酸性環境で安定的に機能するメカニズムを解析するとともに、土壌模擬実験系を用いて異なる硝化微生物コミュニティーが共存して酸性条件下で高い硝化能を維持し、これらのコミュニティーから排出される中間代謝物が化学反応によりN2Oを生成する「生物反応と化学反応が共役したN2O生成機構」を証明する研究である。世界の陸域の30%にも及ぶ酸性土壌では、硝化活性が中性土壌と同等で、N2Oの発生率が高い。しかし、酸性土壌の窒素サイクルは不明であった。その理由は、酸性環境に適応した硝化菌が未知で、また硝化の中間代謝物(亜硝酸など)が酸性条件で受ける化学反応と硝化菌の関係が不明なためである。そこで、本研究課題ではこれらのメカニズムを検討する。研究代表者らは独自の方法で新規のアンモニア酸化菌を分離し、さらに、酸性適応型微生物コミュニティの分離へと発展させている。未解明の亜硝酸酸化菌の探索に加えて、酸性土壌の高いN2O生成能が、硝化反応と化学反応の共役が原因であるという仮説を立て、具体的な証明の提案をしており、成果が期待できる。
環境変化に応じた嗅覚応答性の最適化

申請者は、個体が環境変化に応じて自らの嗅覚応答性を最適化する機構に関してこれまで研究を行ってきた。前年度までに、申請者は嗅覚系の実験動物としてよく用いられるキンギョを使用し、生殖腺刺激ホルモン放出ホルモン(GnRH)と呼ばれる神経ペプチドが、嗅覚系神経回路の情報処理に対して促進的に作用するという現象を見出した。そこで今年度は、GnRHを嗅覚系神経回路へと放出する役割を担う終神経GnRHニューロンに着目し、これらの神経活動を制御する仕組みについて検証を行った。その結果、終神経GnRHニューロンへ投射する抑制性シナプス入力により、普段は規則的な発火活動を示している終神経GnRHニューロンが高頻度発火(バースト発火)モードに切り替わるという現象が認められることが分かった。この高頻度発火は終神経GnRH系がGnRHを放出する隙に重要であると考えられている。そのため、次にこれらの現象をもたらす仕組みについて研究を進めた。その結果、以下のことが明らかとなった。(1)この抑制性シナプス入力はアセチルコリン作動性入力により、終神経GnRHニューロン上のムスカリン型アセチルコリン受容体が活性化することで引き起こされること。(2)過分極応答はK+の透過性増大によってもたらされること。(3)この過分極応答により、電位依存性Naチャネル及びCaチャネルの不活性化が外れ、持続的脱分極が生じることで高頻度発火がもたらされること。今回示した現象は神経生理学的に見ても非常に珍しく、本研究によりその機構の解明まで至ることができた。以上の一連の仕事内容については現在論文投稿準備中である。申請書の研究目的においては、終神経GnRH系の活動により、嗅覚系神経回路が調節される機構について研究を進める予定であった。本研究では、終神経GnRH系の活動を調節する仕組みから、GnRHにより嗅覚系神経回路が調節を受ける機構までを包括的に明らかにしており、おおむね順調に進展しているといえる。今後は終神経GnRH系の活動がどのような環境変化、具体的にはホルモン状態や感覚系入力によってその活動を変化させるのかについて解析することが望まれる。この問題を解決するには慢性下の個体の終神経GnRHニューロンから電気記録を取る方法が最も理想であるが、この手法には技術的困難さが付きまとう。この代替案どして、遺伝子組み換えメダカおよびゼブラフィッシュを用いてイメージング技術により終神経GnRHニューロンの活動を外部かうモニタするという手法も挙げることが出来るであろう。本研究では、脊椎動物が環境変化に応じて嗅覚応答性の調節を行う機構について明らかにすることを目的としており、まずはGnRHペプチドが個体の嗅覚応答性を調節する機構に焦点を当てて検証を行った。また、その過程でドーパミンの嗅覚応答性調節機構に関しても、興味深い知見が得られたので更なる検証を行った。まずは嗅球神経回路におけるGnRHペプチドの作用を明らかにするため、嗅球におけるGnRH受容体の発現解析を行った。この際、既知の2種類のキンギョGnRH受容体の配列に加え、更に2種類の新規GnRH受容体の配列を同定するのに成功した。さらに、これらいずれのGnRH受容体もキンギョ嗅球内において発現していることをRT-PCR法によって明らかにした。次にGnRHの嗅球への作用を電気生理学的に検証したところ、(1)GnRHは嗅球内シナプス伝達を濃度依存的に促進すること、(2)その作用は嗅球内において広範囲に見られること、(3)その作用は前シナプス性のものであること、が明らかとなった。さらに今回確立した実験系を用い、様々な脳領域においてGnRHの作用と密接な関連性を有することで知られるドーパミンの嗅球に対する作用も同様に検証した。その結果、ドーパミンはGnRHとは反対に(1)嗅球内シナプス伝達を抑制すること、(2)その作用は前シナプス性であることなど、が明らかとなった。今回得られた知見は,個体の嗅覚応答性調節機構の全容を明らかにするにあたり、その一端を担うものと期待される。

今回示した現象は神経生理学的に見ても非常に珍しく、本研究によりその機構の解明まで至ることができた。以上の一連の仕事内容については現在論文投稿準備中である。申請書の研究目的においては、終神経GnRH系の活動により、嗅覚系神経回路が調節される機構について研究を進める予定であった。本研究では、終神経GnRH系の活動を調節する仕組みから、GnRHにより嗅覚系神経回路が調節を受ける機構までを包括的に明らかにしており、おおむね順調に進展しているといえる。今後は終神経GnRH系の活動がどのような環境変化、具体的にはホルモン状態や感覚系入力によってその活動を変化させるのかについて解析することが望まれる。この問題を解決するには慢性下の個体の終神経GnRHニューロンから電気記録を取る方法が最も理想であるが、この手法には技術的困難さが付きまとう。この代替案どして、遺伝子組み換えメダカおよびゼブラフィッシュを用いてイメージング技術により終神経GnRHニューロンの活動を外部かうモニタするという手法も挙げることが出来るであろう。
核スピン交差偏極による新しい核偏極生成法とその応用

入射核破砕反応で生成する不安定核の磁気モーメントを測定するために、次の4段階からなる新しい核スピン偏極法の開発を行なった。1.光ポンピングによるRb原子の偏極。2.Rb原子とのスピン交換衝突を通じたXe気体の核スピンの偏極。3.偏極を保持したXe固体の生成。4.この固体にインプラントした不安定核へのXe核からの偏極移行とβ-NMR測定。その結果、次のような成果が得られた。1.気体Xeの偏極に成功し、圧力p=10torrで偏極度P_<Xe>=60%が得られた。圧力pの増加とともにP_<Xe>は減少することが明らかになった。p依存性を600torrまでの領域で検討し、測定結果が光ポンピングとRb-Xe、Xe-Xe衝突過程及び容器壁における緩和を考慮した時間発展方程式に基づく理論的予測とよく一致することがわかった。2.壁緩和を軽減するために、容器内壁のコーティングを種々の素材を用いて試行し、壁緩和時間11min.という著しい改善を得た。これにより、不安定核をインプラントするのに必要な10^<21>個の^<129>Xeに対してP_<Xe>=7.511%を実現する見通しが得られた。3.偏極Xe気体から、固定Xeを生成し、(1)光ポンピング装置からクライオスタットへの移送、および(2)冷却による凝縮・固化過程、におけるスピン偏極保持が可能なことが明らかになった。4.本偏極法適用のために基礎として、入射核破砕反応生成核のβ-NMR測定法の開発を行なった。反応自身によって偏極の得られるいくつかの核種について核モーメントを測定し、結果を得た。現在、これらの成果を応用して^<11>Beの磁気モーメンチを測定するための準備を行なっている。近年、入射核破砕反応を用いた不安定核生成法により、新たな不安定核領域が実験研究の及ぶところとなった。本研究はこの領域の核磁気モーメント測定に道を拓くために、これに適用可能な核スピン偏極法として次の4段階からなる新しい方法の開発を目指している。すなわちi)光ポンピングによるRb原子の偏極、ii)Rb原子とのスピン交換衝突を通じたXe気体の核スピンの偏極、iii)偏極を保持したXe固体の生成、及びiv)この固体にインプラントした不安定核へのXe核からの偏極移行、である。これまでにi)及びii)に関する開発を行い以下の結果を得ている。Xe気体とRbを封入するためのガラスセル、セル温度制御チェンバー、偏極度測定用高周波信号回路系の設計・製作、及び光ポンピングレーザー系の整備を行なった。これらを用いて、まず圧力610Torr Xe気体中のRbの光ポンピング実験を行なった。断熱通過法による^<129>Xe核磁気共鳴シグナルからレーザー出力1.05WにおいてXe核がP_<Xe>=3.5%に偏極していることがわかった。併せて緩和時間の温度依存性を調べ、偏極に対する時間発展方程式からこのときRbの偏極がP_<Rb>=37.8%であったことがわかった。また、セルのガラス素材はCorning 1720、同1724、及びパイレックスのうちパイレックスが最も小さな壁緩和を与えることがわかった。

上で得られた偏極度の決定要因を解明してさらに大きな偏極を得るために、次にXe気体の圧力を60 Torr、10 Torrと変化させて同様の測定を行なった。その結果P_<Rb>、P_<Xe>はともに圧力の低下とともに増大し、10 TorrにおいてはXeの偏極は53.6%(このときRbの偏極は66.6%)に達した。このXe偏極度は不安定核偏極生成の目的には充分満足できる大きさである。上記の圧力依存性から、Rbのスピン緩和過程はXe核への偏極移行によって支配されていることがわかった。入射核破砕反応によって生成した不安定核をインプラントして偏極させるにはXeの増大が必要で、レーザー光のセルへの入射効率の向上、セルの内壁のコーティングによるXeスピン壁緩和率の抑制の検討、および偏極を保持した固化過程の実現が次の課題である。本研究は、近年高エネルギー入射核破砕反応を用いて生成可能となった不安定領域の原子核に、核磁気モーメント測定によるミクロスコピックなメスを入れることを目指して、実験的方法の開発を行なうものである。すなわち、入射核破砕反応によって生成した短寿命不安定核に適用可能な新しい核スピン偏極法を開発し、β崩壊の非対称度を指標としたNMR法によって核磁気モーメントを測定する。この偏極法は次の4段階からなる手順によって不安定核のスピン偏極を達成する: i)光ポンピングによるRb原子の偏極、ii)Rb原子とのスピン交換衝突を通じたXe気体の核スピンの偏極、iii)偏極を保持したXe個体の生成、及びiv)この固体にインプラントした不安定核へのXe核からの偏極移行、である。段階i)及びii)に関する開発はすでに平成6年度に進展しており、本年度(平成7年度)はそれに続く開発研究を行った。1)まず気体Xeの到達偏極度P_<Xe>の封入圧力依存性を600torrまで拡大した圧力領域で研究し、その依存性が光ポンピングとRb-Xe、Xe-Xe衝突過程及び容器壁における緩和を考慮した時間発展方程式に基づく理論的予測とよく一致することがわかった。また、この解析によると容器壁におけるスピン緩和(壁緩和)がPP_<Xe>を決定する重要な要因であることが明らかにされた。2)壁緩和を軽減するために、容器内壁のコーティングを種々の素材を用いて試行し、現在までに壁緩和時間11min.という著しい改善を得た。3)上記で得られた偏極Xe気体から、不安定核をインプラントするためのストッパーとして固体固化過程におけるスピン偏極保持が可能なことが明らかになった。以上により本方法の中心的部分の開発がほぼ達成された。これと並行して、4)本方法を入射核破砕反応による生成核の偏極・核磁気モーメント測定に応用するため、当該反応生成核に適用するβ線検出系、磁気共鳴系を開発し、テスト実験を行った。現在、これらの成果を応用して^<11>Beの磁気モーメントを測定するための準備を行っている。