hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ハンタウイルス感染症(腎症候性出血熱、肺症候群)の予防と媒介げっ歯類に関する研究

さらに、流行株がより病原性の高い血清型(Dobrava型)である可能性についても情報を得た。2.研究分担者、森松、苅和は英国側研究分担者の研究所を訪間し、ハンタウイルス遺伝子解析に関連して遺伝子再集合ウイルス作製法ならびにReversegenetics法に関する最新の情報を得ることが出来た。3.研究代表者、有川および研究分担者、森松、高島、苅和は、韓国側研究分担者、李鎬汪の研究所を訪問し韓国流行株との比較解析に関する情報収集を行い、北欧流行株であるPuumala型ウイルス感染が示唆される流行の存在に関する情報を得た。また、研究協力者、水谷、竹田、海老原、荻野および森井と共ににソウル市およびソウル市近郊の水原市およびにてげっ歯類捕獲のための準備調査を行った。これによって翌年度以降も共同調査することの合意とシステム作りが出来た。4.中国側研究分担者(王華)をわが国に招聘し、研究代表者研究機関に滞在し中国の人と動物由来ウイルスの遺伝子の相互関係の解析を実施中である。現在までに約50株の遺伝子の増幅に成功し、中でもこれまで変異が比較的少ないと考えられてきたラット由来のSeoul型ウイルス中に変異の著しい新型を発見した。5.中国側研究分担者(陳化新)をわが国に招聘し、研究代表者研究機関(北海道大学)ならびに研究分担者所属機関(国立感染症研究所)において中国の野生げっ歯類の生態とハンタウイルス流行との関係について情報収集を行った。
岩澤p進対数に基づくp進アーベル積分の解明とabc予想型ディオファントス不等式

岩澤p進対数関数は通常の局所的なp進対数関数と異なり、解析的に良い性質を持つ.すなわちp進体の代数閉包の完備化である全平面において定義されている,この事実に着目して、岩澤p進対数関数の楕円関数上のアナロジーを構築し、それを用いてp進楕円対数の一次形式の下からのディオファントス近似評価を与えるということが今回の課題の目標であった.p進楕円関数もp進楕円対数関数も局所的な関数であるが、実際には楕円でない場合のp進対数関数の場合と異なり、p進楕円対数関数のもつ代数的な性質が良くなかったため、岩澤p進対数関数の持つ非常に良い性質の楕円版は得られなかったが、最終的な課題である2個のp進楕円対数の一次形式のディオファントス近似の下からの評価については、一次形式の係数である代数的数の高さに関する最良の評価を得ることが出来た,これが高田里奈氏との共著としてKyushu Journal of Mathematicsに出版されたLinear forms in two ellipticlogarithms in the p-adic caseの主結果である.これにより、先行結果であったJournal of Number Theory 57巻(1996年)133-169に出版されたG.RemondとF.Urfelsの評価を改良して最良評価に達することが出来たことになる.しかしながら評価の定数部分が大きくなってしまったので、定数の改良も行うことが今後の課題である,なお、代数体上で定義された楕円曲線のS整数点はC.L.Siegelの定理より有限個であることが分かっており、その全ての座標を計算することはS.Langらの論法を用いれば可能であるが、上記の仕事はそのための具体的な評価不等式を与えたことに相当する.岩澤p進対数関数は通常の局所的なp進対数関数と異なり、解析的に良い性質を持つ.すなわちp進体の代数閉包の完備化である全平面において定義されている,この事実に着目して、岩澤p進対数関数の楕円関数上のアナロジーを構築し、それを用いてp進楕円対数の一次形式の下からのディオファントス近似評価を与えるということが今回の課題の目標であった.p進楕円関数もp進楕円対数関数も局所的な関数であるが、実際には楕円でない場合のp進対数関数の場合と異なり、p進楕円対数関数のもつ代数的な性質が良くなかったため、岩澤p進対数関数の持つ非常に良い性質の楕円版は得られなかったが、最終的な課題である2個のp進楕円対数の一次形式のディオファントス近似の下からの評価については、一次形式の係数である代数的数の高さに関する最良の評価を得ることが出来た,これが高田里奈氏との共著としてKyushu Journal of Mathematicsに出版されたLinear forms in two ellipticlogarithms in the p-adic caseの主結果である.これにより、先行結果であったJournal of Number Theory 57巻(1996年)133-169に出版されたG.RemondとF.Urfelsの評価を改良して最良評価に達することが出来たことになる.しかしながら評価の定数部分が大きくなってしまったので、定数の改良も行うことが今後の課題である,なお、代数体上で定義された楕円曲線のS整数点はC.L.Siegelの定理より有限個であることが分かっており、その全ての座標を計算することはS.Langらの論法を用いれば可能であるが、上記の仕事はそのための具体的な評価不等式を与えたことに相当する.
近代日本文学におけるコスモポリタニズムの研究-高村光太郎を中心として-

昨年に引き続き、大正初期の美術論を検討した。「美術家・高村光太郎の周辺」では、白樺派の美術論が「物自体」としての客観と主観との一致を安易に唱えたのに対し、高村は文化の通時的・共時的相対性を踏まえた上での、より高次なコスモポリタニズムを説いたことを明らかにした。また大正詩のコスモポリタニズムを考察する上で詩の口語自由詩化を論じた。形式面では、大正詩をリードした民衆派の口語自由詩が、自然主義的形式破壊の延長線上にあったことを、「日本における<自由詩>概念の再検討」において明らかにした。また内容面については、民衆派の作品がコスモポリタニズムを主張していながら、実は彼らの作品が<ナショナルなもの>を再生産していた逆説を考察した。そしてさらには、そのような<ナショナルなもの>の再生産こそが、民衆派だけではなく、大正詩のエートスであったことを『災禍の上に』というアンソロジーを通して考察した。この「『災禍の上に』論」は、来年度刊行される単行本(表題未定)の一章として発表するつもりである。
偏光分光イメージング観測によるオーロラ偏光過程の解明

本研究は、世界で初めてオーロラの発光スペクトルの広視野偏光分布を観測する偏光分光メージャーと機器偏光を定量的に校正可能な光源を開発した。この装置を2015年に北米アラスカに設置し、厳密な校正データ取得とオーロラの連続観測を行った。この結果、630nmオーロラの直線偏光度が1.6±0.9%であることを明かにした。また、偏光度は天頂付近で小さく、低い仰角で大きいことがわかった。このようにオーロラ偏光を天頂から低い仰角まで一度に測定されたのは世界初である。また、この計画では北欧EISCATレーダーと光学観測等でも国際貢献した。本研究を通じて4名の修士、2名の学士がうまれており、高い教育効果があった。本研究は、世界で初めてオーロラの「発光スペクトルの広視野偏光分布」を観測する装置を用いて複数のオーロラ輝線の偏光空間分布を同時観測し、オーロラ発光の偏光の有無に決着つけることを目的とする。このために、H26年度は、まず春に前年度アラスカで行われたオーロラ偏光観測に用いられたプロトタイプの装置の回収を実施した。その後、前年度に取得されたオーロラ偏光装置のデータ解析を行った。この結果を踏まえ、研究に要求される精密なオーロラ偏光測定の達成のためには、広視野オーロラ偏光イメージングスペクトログラフの校正用光源ユニットの開発が必要なことと、大気粒子による偏光の影響を見積もりために、恒星を光源として大気による偏光を定量的に観測する、ウォラストンプリズムをもちいた変光望遠鏡の新規製作という、2つの装置の開発を行った。この後、10月に北米アラスカでの観測器の設置を行い、オーロラ偏光観測を開始した。この観測について、翌年3月末すぎまで連続的に行うことに成功した。このデータ解析の結果、偏光望遠鏡観測から大気粒子の偏光の影響は無視できることが分かった。次に、広視野オーロラ偏光イメージングスペクトログラフのデータ解析の結果、酸素原子630nm発光について、従来の観測通り数%の偏光がみられ、それが天頂角依存性をもつことが明らかになった。さらに、オーロラ活動に依存して偏光度が変わることがわかった。加えて、酸素原子557.7nm発光についても数%の明らかな偏光が観測された。この557.7nm発光は理論的に偏光が起こらないはずなので、この原因は大きな謎である。この問題について、現在、観測装置上の問題と、自然現象の両面から検討を進めている。これらの成果に基づき、1名の学生が大学院修士課程を修了した。また、これらの研究成果は、国内外の学会・シンポジウム等で発表した。本研究は、世界で初めてオーロラの「発光スペクトルの広視野偏光分布」を観測する装置を用いて複数のオーロラ輝線の偏光空間分布を同時観測し、オーロラ発光の偏光の有無に決着つけることを目的としている。H26年度には、これまでより偏光測定精度が向上した偏光分光装置と観測手法を開発し、さらに冬期間北米に赴いて観測装置の設置ならびにオーロラ偏光の連続運用を達成した。H27年度は、年度前半には、取得された観測データの解析を進めた。これにより判明した、装置上の問題点である、校正用光源ユニットのモーター駆動部について、改良を行った。この後、11月ー12月にかけて、北米アラスカ・ポーカーフラット観測施設に赴き、改良した装置の設置ならびにオーロラ偏光キャンペーン観測を実施した。我々はこのキャンペーン観測後帰国したが、観測装置は自動で順調に運用を続け、H28年4月上旬まで連続データの取得に成功した。さらに、H28年1月には、北欧ノルウェートロムソにおいて、EISCATレーダーと光学多点同時観測キャンペーンを実施した。これは極地研究所ならびにノルウェーやスウェーデンの研究機関との国際共同研究である。これにより、オーロラサブストームに伴う、電離圏ダイナミクスに関する貴重なレーダー光学同時観測データの取得に成功した。これらは、修士学生の主たる研究テーマとなっている。また、複数の国内外の学会・シンポジウムで成果発表した。さらに、スイスの国際宇宙科学研究所(ISSI)のオーロラ研究メンバーに招聘されており、国際的にも注目を集めている。我々は、オーロラ発光中の偏光分布をイメージング分光可能な装置を世界で初めて開発し、これを北米・アラスカ・ポーカーフラット観測施設に設置した。そして、H26,H27年度の2年について冬期間数ヶ月にわたって、連続観測に成功した。この装置開発と2年間の連続観測データの取得の点で、著しい進捗があったといえる。さらに、H28年1月には、北欧ノルウェートロムソにおいて、EISCATレーダーと光学多点同時観測キャンペーンを国際協力のもと実施した。さらに、スイスの国際宇宙科学研究所(ISSI)のオーロラ研究メンバーに招聘された。このような、国際連携が発展したのもH27年度の特徴といえる。しかしながら、とくに北米アラスカの観測の経験から、装置にまだ問題があり、とくに校正光源ユニットのモーター駆動部の問題で、満足する校正データが不十分であることも新たに明らかになった。この点で、まだ装置開発上の問題点が残っており、進展については上記区分の判断とした。本研究は、世界で初めてオーロラの「発光スペクトルの広視野偏光分布」を観測する装置を用いて複数のオーロラ輝線の偏光分布を同時観測し、オーロラ発光の偏光の有無に決着をつけることを目的としている。H26年度には偏光分光装置の新規開発と、冬期間の北米・アラスカ・ポーカーフラットにおける連続観測を実施した。

H27年度には昨年度取得されたデータの解析を進めた結果、校正光源のモーター駆動部分に不具合があったことが判明したため、これを解決するための装置改良を施した。その後、冬期間にポーカーフラットで数ヶ月間の連続観測を達成した。本年度は、昨年度に取得されたオーロラ偏光データの評価と解析を進めた。この結果、前年度に発生した校正光源モーター不具合はほぼ解決し、求めるオーロラ偏光の精度に対して十分なクオリティのデータが取得できていることを確認した。この校正データを用いて、装置関数であるストークスパラメータを導出し、これを用いてオーロラの偏光を見積もったところ、天頂付近で約2%、仰角が低い視野周辺で1%の直線偏光度が得られた。このようなオーロラ偏光が天頂から低い仰角まで連続的に一度に取得されたのは世界で初めてである。一方、北欧のEISCATレーダー観測と光学観測の連携観測のために、H28年11月末ー12月初旬、1月、3月に特別実験を行った。とくに3月には磁気嵐が発生し、活発なオーロラ活動の条件下で良好なデータを取得した。本研究を通じて、2名の修士号取得者が輩出し、ならびに1名の卒業論文テーマとなっており、現在1名の修士学生が研究中である。なお、研究代表者の坂野井がH28年8月以降、長期間(約3ヶ月)に別プロジェクト(惑星観測)のために米国ハワイ大学天文学研究施設に滞在したため、冬期間のオーロラ偏光観測の推進が不十分となったため、翌年まで繰り越すこととした。来年度末には本研究計画は完了する。本研究で新たにオーロラ偏光を広角イメージングで撮像する装置開発の途上で、視野端の校正が難しいことが分かり、予想以上に原因究明と精密校正光源の製作に時間を要した。また、製作した校正光源が、アラスカで実験中に低温(ー30°C)のために不具合を超し、この対策に時間を要した。観測自体はH26年度、H27年度ともに冬期間3ヶ月以上の連続観測を達成した。とくに装置改良を施した後のH27年度には十分なクオリティのオーロラ偏光データが取得されている。これから、装置関数(ストークスパラメータ)を導出し、数晩のデータについてオーロラ偏光を見積もった。しかしながら、研究代表者の坂野井がH28年8月以降、長期間(約3ヶ月)に別プロジェクト(惑星観測)のために米国ハワイ大学天文学研究施設に滞在したため、本計画を完了させるためにアラスカ・ポーカーフラットから一部の観測装置(ドーム箱)を持ち帰ることが出来ていない。これは翌年度以降に行われる必要がある。また、解析している日数がすくなく、より多くのイベントについてオーロラ偏光の特徴を明らかにする必要がある。さらに、この成果について、査読付き論文として出版する必要がある。一方、北欧のEISCATレーダー観測と光学観測は、これまで順調に連携観測が行われてきた。しかし、詳細な解析や査読付き論文に出版するのは今後の課題となる。以上のとおり、主に研究代表者の坂野井がH28年8月以降に米国ハワイ大学天文学研究施設に滞在したことに伴い、アラスカからの装置回収やデータ解析と論文出版に当初よりやや遅れが見られたため、進捗状況としてはこの区分の評価とした。
アメリカ合衆国・カナダ連邦における多文化的歴史教育の理論的・実践的研究

本研究は,国内の多文化化・価値の多様化の進展に伴う教育の課題に応えるために,多文化主義(Multiculturalism)を前提とする教育のあり方を考える基礎的研究である。多文化教育のあり方について考究する際には,現代的課題と捉えられがちであるが,多文化的状況の歴史的形成過程こそが中心的課題となる。それゆえ,多文化教育の先進国であるアメリカとカナダにおける多文化的歴史教育論と「多様性」・「公共性」の両者に尊重した教育実践(カリキュラムや教科書等の教材を含む)の比較検討を通して,日本における多文化共生社会の教育のあり方について考察を行った。本年度は3年度の最終年度にあたり,資料の収集・分析及び3年間の研究の総括を行った。具体的には,本年度の研究として,主に以下の三点について研究活動を行った。(1)アメリカで開発・実践されている「多文化的歴史教育」カリキュラムの収集・分析を行った。具体的には,今年度はアメリカ・ロスアンゼルス州及びNational Center for History in the Schoolsに赴き,社会科教育担当者及びカリキュラム開発担当者への意見聴取を行った。(2)アメリカ・ロサンゼルス州の歴史カリキュラム,ナショナル・スタンダードに基づいて開発された歴史教材を収集し,分析した。(3)3年間の研究成果の総括を行った。本年度は3年度の初年度にあたり,資料の収集・分析及び検討を行った。具体的には,本年度の研究として,主に以下の四点について研究活動を行った。(1)カナダで開発・実践されている「多文化的歴史教育」カリキュラムの収集・分析を行った。具体的には,今年度はカナダ,ブリティッシュ・コロンビア州教育局に赴き,社会科教育担当者及びカリキュラム開発担当者への意見聴取を行った。(2)カナダ,ブリティッシュ・コロンビア州における先住カナダ人(First Nation)に関する独自のカリキュラムを収集し,分析した。(3)カナダ,ロイヤル・ブリティッシュ・コロンビア博物館,バンクーバー博物館,ブリティッシュ・コロンビア大学人類学博物館における,先住カナダ人に関する教育プログラムを収集・分析した。(4)多文化共生社会に対応した教育の実現のために教師の多文化的資質の育成が重要であるとの観点から,教員養成大学教員養成・研修の必要性とあり方について検討した。本年度は3年度の2年度にあたり,資料の収集・分析及び検討を行った。(1)アメリカ・カナダで開発・実践されている「多文化的歴史教育」カリキュラムの収集・分析を行った。具体的には,今年度はアメリカ・マサチューセッツ州,カナダ・アルバータ州教育局に赴き,社会科教育担当者及びカリキュラム開発担当者への意見聴取を行った。(2)アメリカ・マサチューセッツ州,カナダ・アルバータ州の歴史カリキュラムを収集し,分析した。(3)全米社会科評議会(NCSS)の第86回研究大会に参加し,多文化歴史教育の動向について収集・分析した。
情報システムのアウトソーシング戦略の最適化と情報サービス産業のビジネスモデル革新

本研究の目的は、クラウド時代における情報システム(IS)のアウトソーシング戦略の最適化を可能にする新たなフレームワークを構築することにある。また同時に、わが国情報サービス産業の特徴である労働集約型・多重下請構造のビジネスモデルからの脱却に結び付くような知見の獲得をめざす。そのため、クラウド・コンピューティングの進展下における情報サービス産業の現状と課題を分析するとともに、ISアウトソーシングに関する先行研究ならびに最新の動向などを調査した。また、ISアウトソーシングとオープン・イノベーションとの関係についても考察した。本研究の成果は大きく2つある。まず、1995年から2008年までのデータをもとにCox比例ハザードモデルを用いた回帰分析を行った結果、独立系企業であることと主要取引先に対する売上高比率が高いことが情報サービス企業の生存期間の長さに対して有意に負の影響を与えることがわかった。その一方で、システムインテグレーション、ソフトウェア開発、受託計算の各売上構成比率の高さが生存期間に有意な正の影響を与えることが明らかになった。つぎに、情報サービス企業の多角化と業績(財務パフォーマンス)との関係について2008年から2017年までのパネルデータを用いた回帰分析を行った結果、エントロピー指数とROAおよびROEとの間には有意な関係は見られなかったが、2期前および3期前のエントロピー指数と当期のEBITマージンとの間に有意な負の関係が認められた。しかしながら、各企業がISアウトソーシング戦略をどのように最適化しているのかについては十分に明らかにするには至らなかった。また、デジタル・トランスフォーメーションなどの取り組みとISアウトソーシング戦略との関係の解明についても今後の課題である。また同時に、わが国情報サービス産業のビジネスモデル革新に向けた提言を行うことも企図する。そのため、クラウドの進展が企業のISアウトソーシング戦略に与える影響を理論的・実証的に明らかにし、既存の諸理論を統合するロバストなフレームワークを開発するとともに、情報サービス産業のビジネスモデル革新に有用な理論的基盤の確立と具体的なアクションに結び付く実践的な知見の獲得をめざす。本研究の1年目となる平成28年度は、情報サービス産業の現状と課題を分析するとともに、ISアウトソーシングに関する先行研究ならびに最新の動向などを調査した。わが国における情報サービス産業の業務別売上高の構成比率は「情報サービス」がおよそ9割であり、なかでも「SI(システムインテグレーション)サービス」と「ソフトウェア開発」とで6割以上を占めている。このように、わが国の情報サービス産業は受注開発中心型の産業構造となっている。ここでは特に、情報サービス企業の2区分(特定の親会社を持たない企業群:独立系、特定企業の資本系列下にある企業群:非独立系)などに注目しながら、国内情報サービス企業の生存時間解析を行なった。複数年度の『情報サービス企業台帳』データをもとにCox比例ハザードモデルを用いた回帰分析を実施した結果、非独立系企業であることと主要取引先に対する売上高比率の高さが生存期間の長さに対して有意に負の影響を与えることがわかった。その一方で、SI・ソフトウェア開発・受託計算の各売上構成比率の高さが生存期間に有意な正の影響を与えることが明らかになった。今年度は、クラウド・コンピューティングの進展が(1)情報サービス産業の業界構造に与える影響の解明と課題の抽出、ならびに(2)企業におけるISアウトソーシング戦略に与える影響の解明と課題の抽出を中心に研究を展開することを計画していた。また、これらをふまえて、今年度後半からは仮説構築作業に入り、続いて質問票調査の企画・設計作業に着手する予定であった。しかしながら、情報サービス産業の特徴や動向を把握・分析する作業や、国内外の主要な文献のサーベイと先行研究のレビューに多くの時間を要したため、当初の計画どおりの進捗を得ることができなかった。また、ISアウトソーシングとクラウド・コンピューティングとの関連を調査・分析するなかで、オープン・イノベーションなどとの関係についても併せて検討していく必要が生じたため、慎重を期して研究を進めることにしたことも進捗が遅れた一因である。これらの理由から、本研究課題の進捗状況は今年度の研究計画に照らし合わせて「やや遅れている」と判断する。そのため、クラウド・コンピューティングの進展が企業のISアウトソーシング戦略に与える影響を理論的・実証的に明らかにし、既存の諸理論を統合するロバストなフレームワークを開発するとともに、情報サービス産業のビジネスモデル革新に有用な理論的基盤の確立と具体的なアクションに結び付く実践的な知見の獲得をめざす。本研究の2年目となる平成29年度は、前年度から引き続き情報サービス産業の現状と課題を分析するとともに、ISアウトソーシングに関する先行研究ならびに最新の動向などを調査した。わが国における情報サービス産業は、クラウド・コンピューティングの進展により受注開発中心型の産業構造の変革が求められている状況にある。そのため、ここではデータが入手可能であった情報通信業における多角化の進行と経営成果(財務パフォーマンス)との関係を分析した。

具体的には、日経NEEDSデータベースをもとにエントロピー指数の観点から分析したところ、1999年から2008年までの10年間では、その各年度においてエントロピー指数と従業員一人当たり売上高との間に有意な正の相関がほぼ存在していたが、ROAなどの指標との間には明確な関係は認められなかった。一方、2004年からの5年間で多角化が進行した企業では、ROAが有意に低下したことが明らかとなった。平成29年度の到達目標は、ISアウトソーシング戦略の最適化を可能にする新たなフレームワークの開発・構築であり、前年度からの進捗が遅れていた仮説構築作業や質問票調査の企画・設計作業ならびにその実施に取り組む予定であった。しかしながら、クラウド・コンピューティングの進展が(1)情報サービス産業の業界構造に与える影響の解明と課題の抽出、および(2)企業におけるISアウトソーシング戦略に与える影響の解明と課題の抽出に多くの時間を要したため、当初の計画どおりの進捗を得ることができなかった。また、ISアウトソーシングとクラウド・コンピューティングとの関連を調査・分析するなかで、オープン・イノベーションなどとの関係についても併せて検討していく必要が生じたため、慎重を期して研究を進めることにしたことも進捗が遅れた一因である。これらの理由から、本研究課題の進捗状況は今年度の研究計画に照らし合わせて「遅れている」と判断する。本研究の目的は、クラウド時代における情報システム(IS)のアウトソーシング戦略の最適化を可能にする新たなフレームワークを構築することにある。また同時に、わが国情報サービス産業の特徴である労働集約型・多重下請構造のビジネスモデルからの脱却に結び付くような知見の獲得をめざす。そのため、クラウド・コンピューティングの進展下における情報サービス産業の現状と課題を分析するとともに、ISアウトソーシングに関する先行研究ならびに最新の動向などを調査した。また、ISアウトソーシングとオープン・イノベーションとの関係についても考察した。本研究の成果は大きく2つある。まず、1995年から2008年までのデータをもとにCox比例ハザードモデルを用いた回帰分析を行った結果、独立系企業であることと主要取引先に対する売上高比率が高いことが情報サービス企業の生存期間の長さに対して有意に負の影響を与えることがわかった。その一方で、システムインテグレーション、ソフトウェア開発、受託計算の各売上構成比率の高さが生存期間に有意な正の影響を与えることが明らかになった。つぎに、情報サービス企業の多角化と業績(財務パフォーマンス)との関係について2008年から2017年までのパネルデータを用いた回帰分析を行った結果、エントロピー指数とROAおよびROEとの間には有意な関係は見られなかったが、2期前および3期前のエントロピー指数と当期のEBITマージンとの間に有意な負の関係が認められた。しかしながら、各企業がISアウトソーシング戦略をどのように最適化しているのかについては十分に明らかにするには至らなかった。
貯水池の自然由来有機物質の起源分類およびTHM生成能との関係

1.自然由来有機物質(NOM)成分分析手法の確立NOM成分分析手法として、熱分解GC/MSによる構造解析に、分子量分画手法であるGPCやUF濾過を組み合わせた分析システムを確立した。さらに、津久井湖のように溶存有機物濃度が極めて低濃度である試料を分析するための、逆浸透膜と凍結乾燥による試料濃縮手法も合わせて確立した。この手法により、従来のDOCやTHM生成能、紫外吸光度に加えて、パイログラムと分子量分布、これらの指標の分子量画分ごとの値が得られることになり、多角的にNOM成分を評価できることになった。2.貯水池内のNOM組成の季節的変化の調査冬季に比べて、夏季のDOCおよびTHM生成能は高い値を示した。THM生成能/DOCの観点から、分子量100010000の画分がよりTHMを生成しやすいという結果となった。3.貯水池底泥からのNOM成分の評価貯水池底泥を用いた溶出実験を行った。溶出時間の経過とともに溶出水中のTHM生成能は上昇し、21日目までに好気で300μg/L、嫌気で764μg/Lまで増加した。DOCに関しても同様の増加傾向を示し、見かけ上、嫌気条件下でより多くの有機物が溶出し、高いTHM生成能を示すことが分かった。一方、DOC当たりのTHM生成能は嫌気、好気での差も、時間的な変動も大きくなかった(平均値34μg/mg)。分子量分布で比較すると、嫌気条件では分子量で10^5、10^3、10^210^3の3つのピークが認められ、好気条件ではこれらに加えて、さらに10^2付近に大きなピークが認められた。このように、底泥から溶出される有機物の質に関して、従来の手法であるTHM生成能/DOCという観点では差が認められなかったのに対し、分子量分布という新たな観点からは明らかな違いが認められた。1流入河川由来と藻類由来のNOMの分類指標の検討今年度は主として熱分解GC/MSを用いた分析を行った。まず熱分解温度の影響を検討し、以後の分析では600°Cで熱分解を行うことに決定した。津久井湖水の凍結乾燥試料を熱分解GC/MSにより分析した結果、特徴的なピークが5つ認められた。流入河川水のパイログラムには湖水と同じピークが含まれており、NOMの起源として奇与していることが示唆された。底泥溶出水からは非常に多くのピークが検出された。このことからNOMの鉛直方向への分布があることが予想され、今後の検討課題として挙げられる。藍藻Anabaena smithiiの単藻培養代謝産物に関して分析したが、培地由来と考えられるピークしか認められず、この藻類は対数増殖期には代謝産物をあまり放出しないことが分かった。2貯水池内のNOM組成の季節的変化の調査採水は、津久井湖内(名手橋)と流入河川(道志川)の計2地点で、1月、5月、7月、8月、11月の計5回行った。予めガラス繊維濾紙(孔径0.7μm)でろ過した試料を、限外ろ過膜(分画分子量10000および1000)を用いて3つに分画し、それぞれについてDOC、E260、THMFPを測定した。

冬季試料(1月、11月)に比べて、夏季試料(5月、7月、8月)のDOCおよひTHMFPは高い値を示した。Chl-a濃度も同様の傾向を示しており、藻類の活動によりDOCおよびTHMFPが増大することが示唆された。画分毎のTHMFPの寄与率は,冬季は分子量100010000の画分が、夏季は分子量1000以下の画分がそれぞれ50%以上を占めるという差異が認められた。さらに夏季試料の中でも8月の試料は分子量100010000の画分の比率も高かったが(41%)、これは採水の少し前に急増したMicrocystisの代謝産物ではないかと推測された。1.NOM成分分析手法の確立前年度に引き続きNOM成分分析手法の確立を行った。昨年度検討した熱分解GC/MSによる構造解析に、分子量分画手法であるGPCを組み合わせた分析システムを確立した。さらに、津久井湖のように溶存有機物濃度が極めて低濃度である資料を分析するための、逆浸透膜と凍結乾燥による試料濃縮手法も合わせて確立した。この手法により、従来のDOCやTHM生成能、紫外吸光度に加えて、パイログラムと分子量分布、これらの指標の分子量画分ごとの値が得られることになり、多角的にNOM成分を評価できることになった。2.貯水池底泥からのNOM成分の評価貯水池水中NOMの主要な起源の一つと考えられる底泥について詳細に検討した。津久井湖において採取した底泥からの溶出実験を嫌気、好気両条件下で振出法により行い、溶出される有機物の解析を行った。溶出時間の経過とともに溶出水中のTHM生成能は上昇し、21日目までに好気条件で300μg/L、嫌気条件で764μg/Lまで増加した。DOCに関しても同様の増加傾向を示し、21日目には好気条件で10.1mgC/L、嫌気条件で23.4mgC/Lに達した。これらの結果から、見かけ上、嫌気条件下でより多くの有機物が溶出し、高いTHM生産能を示すことが分かった。一方、DOC当たりのTHM生成能(THM生成能/DOC)は嫌気、好気での差も、時間的な変動も大きくなく、その値の平均値は34μg/mgであった。分子量分布(260nm紫外吸光で検出)で比較すると、嫌気条件ではPolystyrene sulfonate換算分子量で10^5、10^3、10^210^3の3つのピークが認められ、好気条件ではこれらに加えて、さらに10^2付近に大きなピークが認められた。嫌気条件下の方がTHM生産能が高いことから、好気条件下で認められた10^2付近のピークは、260nm紫外部吸光を有するがTHM生成に関与しない有機物であると考えられる。このように、嫌気、好気の各条件で溶出される有機物の質に関して、従来の手法であるTHM生成能/DOCという観点では差が認められなかったのに対し、分子量分布という新たな観点からは明らかな違いが認められた。
中国に関する文化人類学・民俗学・歴史学の共同研究のための方法論の再検討および文献解題の作成

作業の経過1)全体集会を3回(5月12日、7月7日,10月10日)開き以下のような共同作業を進めた。(1)本年度の中心課題として、「必読文献解題」の作成。(2)「研究動向」について各分野ごとに執筆。(3)昨年度に引き続き「文献目録解題」(追加62件)と「特別文献目録」(追加24件)の補充作成。(4)専門用語や地元で用いられている概念の日本中国および英語圏での意味の食い違いの検討の可能性についての討論。2)これにもとづき、別添の報告書『中国に関する文化人類学的研究のための文献解題』を作成した。新たな成果「研究動向」および「必続文献解題」(330件)は、入門者、隣接分野の研究者のための手引きとして、また昨年度以来の「文献目録解題」(102件)、「特別文献目録解題」(92件)は、これまで散在していた各分野の中国関係文献解題を人類学の立場から統一的に把握するものとして、他に類を見ないものであり、研究の進展状況を具体的に把握する基礎作業として、また個々の研究者にとって工具書として便利であるだけなく、学際的な交流を促進する意味でも有意義であると自負している。今後の展望当初の3年計画で狙いとした総合的な文献目録の整備は、期間、予算とも削減されたこともあって行い得なかった。しかしながら、本報告書は、そうした目標に対し、既成の目録がどの分野でどの程度の意味を持つか、どの分野をあらたに充実すベきかを考える際の基礎的資料になるであろう。また、こういった作業、協力を通して、既存の知識の整理といっそう活発な研究上の交流が展開されることを期待される。<作業の経過>___ー6回の研究会を開き、以下のような作業を進めた。(1)目的、方針などの検討の結果、文献目録の作成自体よりも、既存の文献目録の収集と解題をつける事が、時間・人数の制約から見ていっそう実際的であることがはっきりした。(2)そこで、サンプルを持ち寄り、「文献目録解題」入力フォ-マットを作成した。(3)このフォ-マットに沿って文献、解題資料の入力作業を行った。(4)通常の文献目録以外の著作に含まれている文献目録で重要なものを「特別文献目録」として収集した。<新たな成果>___ー「文献目録解題」110件、「特別文献目録解題」80件を作成した。これらは、これまで散在していた各分野の中国関係文献解題を人類学の立場から、統一的に把握するものとして、他に類を見ないものであり、研究の進展状況を具体的に把握する基礎作業として、また個々の研究者にとって工具書として便利であるだけでなく、学際的な交流を促進する意味でも有意義であった。<今後の展望>___ー当初の3年計画で狙いとした総合的な文献目録の整備は、2年だけでは不可能である。しかしながら、本研究は、そうした目標に対し、既成の目録がどの分野でどの程度の意味を持つか、どの分野をあらたに充実しなければならないか、また学際的な研究にどのうような配慮が必要かといったことが初年度の共同作業で明らかになった。また、資料のデ-タ-ベ-ス化のノウハウもワ-プロ、パソコンレベルでは、異機種デ-タの統合化によって、報告書作成につなげうる見通しを得たことも成果の一つであった。来年度は最終年度であるので、量的な蓄積よりは、これらのデ-タを有機的に活用するような方向での結果の取りまとめと公表に重点を置いて努力したい。

作業の経過初年度(平成2年度)においては、全体集会を6回開き、(1)目的、方針などの検討、(2)「文献目録解題」および、(3)文献目録以外の著作に含まれている文献目録で重要なものを「特別文献目録」を作成した。次年度(平成3年度)においては全体集会を3回開き、(1)中心課題として、「必読文献解題」の新たな作成、(2)「研究動向」について各分野ごとに執筆、(3)昨年度に引き続き「文献目録解題」(追加62件)と「特別文献目録」(追加24件)の補充作成。(4)専門用語や地元で用いられている概念の日本中国および英語圏での意味の食い違いの検討の可能性についての討論。これにもとづき、別添の報告書『中国に関する文化人類学的研究のための文献解題』を作成した。新たな成果「研究動向」および「必読文献解題」(330件)は、入門者、隣接分野の研究者のための手引きとして、また昨年度以来の「文献目録解題」(102件)、「特別文献目録解題」(92件)は、これまで散在していた各分野の中国関係文献解題を人類学の立場から統一的に把握するものとして、他に類を見ないものであり、研究の進展状況を具体的に把握する基礎作業として、また個々の研究者にとって工具書として便利であるだけでなく、学際的な交流を促進する意味でも有意義であると自負している。また、専門用語と民俗語彙についての検討は、十分な時間をかけることが出来なかったが、その重要性の確認と将来の作業の参考資料としての意味を持っている。ワ-プロ、パソコンを利用したデ-タベ-スの構築についても、入力編集作業の分野では、十分なノウハウの蓄積を得たが、これを如何に補充、改訂しリリ-スしてゆくかが今後の問題として残されている。
表層微小管再配列におけるカルシウムイオンの役割

植物ホルモンは、細胞膜に架橋された表層微小管の配列方向を変えることにより、セルロース合成酵素の移動方向を制御し、細胞の形の決定に寄与していると考えられている。植物ホルモンによってひき起こされる表層微小管の配列変化の素過程は解明されていない。本研究では、Ca^<2+>が関与している可能性を検証した。明所で7日間育てたアズキ(Vigna angularis `Takara-rase')の上胚軸切片は、オーキシン(IAA)に依存した伸長を示す。ジベレリン(GA_3)は、単独では伸長をひき起こさないが、IAAと共存すると、茎の長軸方向への伸長を著しく促進する。この伸長促進は、IAA+GA_3処理後、2時間目から明らかとなる。そこで、茎の伸長量を規定していると考えられる表皮細胞の表層微小管の配向を、間接蛍光抗体法によって調べた。ホルモン処理直前の上胚軸切片の表皮細胞は、42%が茎の長軸と平行、40%が斜め、16%が垂直に配列した表層微小管を持つ。垂直方向の微小管を持つ細胞数は、IAA+GA_3処理1時間で40%、3時間で66%に増加する。IAAやGA_3の単独処理では、有意な配列変化は起こらない。表層微小管の配列変化は伸長促進に先立って起こり、垂直方向の微小管を持つ表皮細胞が長軸方向に伸長するため、最終的に茎の伸長促進がもたらされると予想される。GA_3による表層微小管の配列変化、茎の伸長促進が発現するためには、IAAの存在が必須である。細胞膜H^+ポンプの活性化を介した吸水が必要と想定し、H^+ポンプを活性化するフシコクシンをIAAの代わりに用いたところ、上記のGA_3の作用は発現した。さらにCa^<2+>チャネルの閉口剤であるヴェラパミルが存在すると、IAAやフシコクシンと共存した時の、表層微小管の配列や茎の伸長に対するGA_3の作用は抑制されることがわかった。表層微小管の配列変化が起こる際、吸水に伴って細胞外から流入するCa^<2+>が重要な役割を果たしていることが示唆される。
敦煌における法華経文化の諸相

敦煌莫高窟の壁画、出土文書は、発見以来多くの学問領域から注目され研究が為されてきたが、なお未解決の問題も多く残っている。本研究は対象を法華経にしぼり、壁画、彫刻、出土古写本類を素材に法華経鑚仰の様子の一端を解明した。美術の分野では法華経変を考察対象とし、その規模別分類を試み、大規模な経変画が時代を経て形式面、内容面ともに変化が生じたことを明し、更に描かれる品に注目して、その出現頻度を図示した。描かれる頻度によって製作年代における鑚仰の様相が推定されるが、見宝塔品、普門品の両品は特に盛んに造られた。これらの品に就ては単独に描かれる例も多く、前者は盛唐期に多く、西壁に描かれる例が大部分であった。後者はそれ程の傾向は窺知できなかったが、宋代まで、盛んに製作された。古写本ではスタイン本・ペリオ本を総合的に研究し、調巻・奥書に就て考察した。調巻では現行の七巻本、八巻本の他に十巻本という敦煌独自の遺例があり、その製作にあたり、竺法護訳「正法華経」の影響が看取された。また奥書の検討によって、近親者等の供養のために写経を行った例が極めて多いこと、長安で大規模な書写が行われ、それが多数敦煌に送られていたことなどを指摘した。北京本に就ては、未だ殆ど研究されていなかったが、「妙法蓮華経」を抽出し、写本点数が諸経典中第一であることを明し、また遺例の品数、長さ等を調査し、七巻本、八巻本、十巻本混在の様相を発見した。最後に、派生的テ-マである敦煌菩薩竺法護の訳経に就ての考察を試み、訳経の年代、訳経地、没年等の未解決の諸問題にスポットをあてた。特に訳経地に就ては、筆受などの訳経補助者の名を手掛りに「須真天子経」「正法華経」等が長安訳出であることを示した。また竺法護の訳経の特徴として校勘の不十分さなどに論及し、その原因として戦乱の時代であったこと、国家の保護がなかったことなどを指摘した。敦煌莫高窟はその壮麗な壁画や彫刻などの美術の宝庫として知られるが、また経蔵窟から発見された古文書類は敦煌遺書と呼ばれ、仏教学のみならず多方面から注目を集めている。本研究では敦煌における法華経文化の諸相を孝究するため、美術の分野では経変画と呼称される壁画のうち、法華経を主題とするものを考察した。また敦煌出土遺書では「妙法蓮華経」を対象とし、現在の写本の所在地(ヨーロッパ・中国)に依って大別し、テーマを設定、経典の分類、整理、批判的検討を行っている。法華経変の分野では未分類の経変が多く、過去の研究では触れられなかったものもあるが、今回は最新の資料を駆使し、規模による分類を行った後、製作年代別に再度整理し、各年代毎の特徴を美術史的観点、仏教学的観点の両面から考察している。

中でも現世利益的傾向の強い普門品(観音経)はより多くの鑚仰を集めたようで、これをテーマとする経変に就ては別して一章を設けて考察行なっている。文献に就ては、スタインやペリオの探険以来世界各地に分散所蔵されて居り、その総合的な検討が重要な課題となっている。本研究はその前段階としてスタイン本とペリオ本の法華経、北京本法華経のそれぞれに文献孝証を試み、調巻の問題では現在行なわれない十巻本の考察をすすめ、また、奥書の分析を通じて写経者、写経目的、長安宮延写経の流布などの諸相を考察している。北京本は姶ど研究されていない新しい研究対象で、敦煌劫余録を指針としつつ「妙法蓮華経」の写本(断片が多い)を品次や行数により分類し、その梗概を明らかにする。また派生的研究対象として敦煌出身で「正法華経」を訳出した竺法護の訳経を取り上げた。彼の訳経は訳経年時、訳経地など不明の点が多く、訳経補助者などの分析から、それらの疑問点を解明すべく、文献批判を試みている状況にある。敦煌莫高窟の壁画、出土文書は、発見以来多くの学問領域から注目され研究が為されてきたが、なお未解決の問題も多く残っている。本研究は対象を法華経にしぼり、壁画、彫刻、出土古写本類を素材に法華経鑽仰の様子の一端を解明した。美術の分野では法華経変を考察対象とし、その規模別分類を試み、大規模な経変画が時代を経て形式面、内容面ともに変化が生じたことを明し、更に描かれる品に注目してその出現頻度を図示した。描かれる頻度によって、製作年代における鑽仰の様相が推定されるが、見宝塔品、普門品の両品は特に盛んに造られた。これらの品に就いては単独に描かれる例も多く、前者は盛唐期に多く、西壁に描かれる例が大部分であった。後者はそれ程の傾向は窮知できなかったが、宋代まで盛んに製作された。古写本では、スタイン本・ペリオ本を総合的に研究し、調巻・奥書に就いて考察した。調巻では現行の七巻本・八巻本の他に十巻本という敦煌独自の遺例があり、その製作にあたり、竺法護訳「正法華経」の影響が看取された。また奥書の検討によって、近親者等の供養のために写経を行った例が極めて多いこと、長安で大規模な書写が行われ、それが多数敦煌に送られていたことなどを指摘した。北京本については、未だ殆ど研究されていなかったが、「妙法蓮華経」を抽出し、写本点数が諸経典中第一であることを明し、また遺例の品数、長さ等を調査し、七巻本、八巻本、十巻本混在の様相を発見した。最後に、派生的テ-マである敦煌菩薩竺法護の訳経に就いての考察を試み、訳経の年代、訳経地、没年等の未解決の諸問題にスポットをあてた。特に訳経地については、筆受などの訳経補助者の名を手掛りに「須真天子経」「正法華経」等が長安訳出であることを示した。また竺法護の訳経の特徴として校勘の不十分さなどに論及し、その原因として戦乱の時代であったこと、国家の保護がなかったことなどを指摘した。
味の相互作用理解のための味覚受容からシグナル発生を担う味覚シグナロソームの解明

味覚情報伝達の内、特に、基本味の発生に関係する細胞内ナトリウムイオンおよびカルシウムイオンの濃度制御に関与する分子について、分子生理学的解析を行った。その結果、Na,K-ATPase α1,β1,FXYD6が複合体を形成して甘味・苦味・うま味を受容する味細胞のナトリウムイオンの濃度制御に関与することを示唆する結果を得た。また、甘味・苦味・うま味を受容する味細胞のカルシウムイオンを介した情報伝達に、イノシトール三リン酸受容体、TRPM5,Jaw1が複合体を形成して関与する可能性を見出した。味細胞内のカルシウムイオンおよびナトリウムイオン動態に関与する分子の探索を行った。また、強制発現系を利用して味細胞内に発現しイオン動態制御に関与する分子群について分子間の結合能およびそれらの分子間相互作用について解析を行った。(1)味細胞内のイオン濃度制御に関与する分子の探索味細胞に発現して細胞内ナトリウムイオン動態に関与することが予想される分子としてNa-Kポンプとして機能するNa,K-ATPase α1,β1、FXYD6を既に得ていたが、それ以外のサブファミリーメンバーの発現および局在について解析を行った。その結果、味細胞を含む舌上皮にはFXYD3も発現することが明らかになったが、味細胞に発現して細胞内カルシウムイオン動態に関与することが予想される分子と発現様式が一致するのはFXYD6のみであることが示された。細胞内カルシウムイオン動態に関与する分子とFXYD6が発現する細胞は、甘味・苦味・うま味受容する細胞であることから、FXYD6と共に機能するNa,K-ATPaseは甘味・苦味・うま味受容を行う細胞中のナトリウムイオン動態を制御する機能があることが示唆された。(2)細胞内イオン動態に関する解析味細胞に発現して細胞内カルシウムあるいはナトリウムイオン動態に関与することが予想される分子について、免疫沈降法を用いて分子間結合を解析した。既に明らかになっているJaw1とイノシトール三リン酸受容体IP_3R3、Na,K-ATPase α1,β1,FXYD6以外については有意な結合は見出されなかったが、Jaw1は単独で複合体を形成して機能する可能性が高いことが見出された。味細胞以外でイノシトール三リン酸受容体IP3R3およびJaw1を発現している培養細胞株であるWHEI231細胞をモデル系として分子複合体形成検出方法を確立し、次にその方法を用いて舌上皮を用いて味細胞にこれらの分子を含む複合体が存在することの証明を試みた。(1)味細胞モデル系としてのリンパ球細胞を利用した分子複合体形成機序の解析舌に占める味細胞の割合は数千個と極めて微量であり、味細胞を用いた免疫沈降法を成功させている例は少ない。そこで、リンパ球を由来とするWHEI231細胞は味細胞に発現しているIP3R3とJaw1を発現していることが明らかにされているためWHEI231細胞内でIP3R3とJaw1の結合を解析した。その結果、WHEI231内でIP3R3とJaw1が直接結合している可能性が高いことを示唆する結果を得た。また、TRPM5などを強制発現させ、IP3R3とJaw1との相互作用を解析したところ、TRPM5がIP3R3とJaw1と結合する可能性を示唆する結果を得た。(2)複合体形成がイオン動態制御に及ぼす影響の解析培養細胞HEK293にlawlおよびIP3R3を導入し、IP3R3を活性化させる細胞刺激に対する細胞内カルシウムイオン濃度変化をカルシウムイメージング法により解析することで、その分子のカルシウムイオン動態制御に及ぼす影響の解析を行った。その結果、Jaw1が細胞内カルシウム濃度の変化に直接作用する可能性が低いことが示された。また、甘味受容体とIP3R3の両者に作用することが示唆されているCIB1について強制発現系を用いてTlr2あるいはIP3R3とCIB1の相互作用の検討を、免疫沈降法とカルシウムイメージング法により行った。その結果、CIB1が甘味受容や甘味の情報伝達に直接関与する可能性が低いことを見出した。味覚は食感覚の中心的な役割を担い、他の感覚と同様、抹消で受容されたシグナルが神経、脳に伝達され知覚される。末梢細胞でのシグナルは、受容体とリガンドの結合情報がイオン動態変化を引き起こすことにより発生する。近年、膜受容体を介した情報伝達機構に関する研究が進捗し、情報伝達機構に関与する分子は基本的に複合体「シグナロソーム」を形成しており、複合体に含まれる分子の組み合わせがその機能を決定づけるという概念が確立してきた。そこで、本研究では申請者が見出した味細胞に発現する分子を利用して、味覚受容に関わる複数の分子間の相互作用の解析により、味細胞のシグナル発生などのイオン動態制御における複合体の役割を明らかにすることを目的として研究を行った。

本年度はマウス舌組織を用いた免疫沈降法を行い、味細胞中で甘味・苦味・うま味情報伝達への関与が示唆されているイノシトール三リン酸受容体3(IP3R3)およびJaw1の相互作用について解析した。その結果、IP3R3とJawの共沈が観察され、IP3R3とJaw1は味細胞中でも結合する可能性が高いことが示唆された。並行して、甘味受容体T1r2あるいはT1r3に対する抗体を用いた免疫沈降を行ったが、これらがIP3R3やJaw1と複合体を形成する可能性については結論が得られなかった。ヒト甘味受容体T1r2、T1r3は、単独では膜移行能が低いが、共存すると高くなることを我々は観察している。そこで、甘味受容体T1r2、T1r3をIP3R3、Jaw1とともに培養細胞HEK293に導入して、これらの膜移行性の変化を観察した。その結果、甘味受容体T1r2、T1r3の膜移行能は、IP3R3、Jaw1を同時に発現させても変化せず、受容体シグナロソーム形成と受容体の膜移行は無関係である可能性が高いことが示唆された。計画した内容について研究を進捗することができたため。味細胞を用いた免疫沈降法が困難であることは当初から予想しており、その対策として行ったWHEI231細胞を用いた実験により、味細胞を用いた実験の条件設定や、TRPM5,IP3R3,Jaw1が一つのシグナロソームに含まれる可能性を示唆する結果を導き出すことができた。24年度が最終年度であるため、記入しない。培養細胞で観察できた分子間相互作用を味細胞で検討する。また、我々が開発した味受容体の膜移行系を用いた味受容体とその下流のシグナロソームとの関係についても解析を行うことで、より効果的に研究を進める。
マイクロ流体技術による初期胚内ノード流計測制御システム開発と非対称性解明への応用

ヒトに最も近いモデル生物であるマウス胎生期個体において受精後7日後から8日後にかけて胚の正中線上にあるオーガナイザー(ノード)内で体の左右が決定される。ノード内の繊毛細胞が左向きの流れを発生し非対称な遺伝子発現を誘導すると考えられている。本研究課題ではノード流の発生機構を繊毛の回転運動と流れの定量解析から明らかにする。今年度は繊毛の回転運動のモデル化とノード流がもつ情報量の解明を行った。1.ノード繊毛運動のモデル化ノード繊毛の回転運動のモデル化を、結合振動子系と数値流体力学シミュレーションを組み合わせることにより行った。繊毛間に働く相互作用を流れの抗力の計算することにより求めた。さらにノード繊毛を固有の周波数をもち相互作用する振動子としてモデル化を行った。結果、実験により観察されたノード繊毛の協同性の時間変移を再現することができた。2.ノード繊毛変異体における回転運動と左右軸決定の解析。これまでの観察より、マウス初期胚では左向きのノード流が非常に弱く局所的に生成している時期に左右軸が決定されることが示唆された。この初期過程における弱い流れに左右を決定する能力がどの程度あるのかを検証するためノード繊毛運動が著しく低下する変異体マウスの解析を行った。結果、数本のノード繊毛が発生させる局所的な左向き流れでも左右非対称な遺伝子発現が誘導され正しく左右軸が決定されることが分かった。このことからマウスのノード細胞は流れの速度ではなく流れの向きを感知して左右軸情報に変換している可能性が考えられる。これまでの3ヵ年の成果から、(1)マウス初期胚ノード繊毛は、流体を介した弱い相互作用をもち協同的に運動している。また、この状態は左右軸決定前後で変動する。(2)マウス初期胚は非常に弱く局所的な左向き流れであっても左右軸決定に必要な十分量の情報を受け取ることができることが明らかとなった。ヒトに最も近いモデル動物であるマウスの胎生期個体で受精後7日から8日の間に胚の正中線上にあるオーガナイザー(ノード)内で体の左右が決定される。これは繊毛(ノード内の有毛細胞が持つ長さ2-3μmの微小管の束)の回転運動によりノード流と呼ばれる左向きのマイクロ流動が作り出されることにより決定されている。今年度は(1)ノード流と繊毛運動の定量解析を行い、ノード繊毛のリズムがどのような機構に規定されているかを検証した。マイクロ流体計測技術であるマイクロPIV法と高速度顕微撮影法を用いて、ノード流と繊毛回転を計測し、流れと回転の協同性の関係を調査した。また、現象をモデル化するため、結合振動子系による数理モデルシミュレーションを行い、実験結果と比較・検証した。結果、ノード内の繊毛は協同性を保つことで左向きのマイクロ流動をロバストに生成していることが示唆された。今後は構築した数理モデルから繊毛のリズムの協同性は生理的にどのような意義を持つのかさらに検証していく予定である。また、(2)左右軸決定におけるノード流の役割を検証する実験系として、ノード繊毛に局所的にせん断応力を負荷するマイクロキャピラリーデバイスの開発を行った。内径20μmのキャピラリー先端の速度分布をPIV法で計測し、流動影響範囲を検証した。今後はデバイスを用いて実際にマウス胚の左右に流れによるせん断応力を負荷し、人工的な局所的機械刺激により左右軸が決定できるか、実験的に検証していく予定である。ノード内の有毛細胞が持つ微小管の束である繊毛が回転運動することによりノード流と呼ばれる左向きの流れが発生し非対称な遺伝子発現を誘導すると考えられている。本研究課題ではノード流の発生機構を繊毛の回転運動の協同性と流れの定量解析から明らかにする。今年度は繊毛の回転する流れの関係性を実験的に調べるため(1)人工フローチャンバーによる流れの摂動実験を行った。ノード内で将来の体の右側から左側へ流れるノード流に対し、人工的な流れをかけ繊毛運動の協同性への影響を調べた。結果、左向きに流れをかけた場合と右向きに流れをかけた場合は流れをかけない場合に比べて、協同性が両者ともに減少することが分かった。この事はノード全体にかかる左向きへの一方向な流れは繊毛運動の協同性に対して負に制御するという事を示唆する。(2)レーザーアブレーション法による繊毛運動の摂動実験を行った。隣り合う近距離の繊毛同士の相互作用の有無を調べるため、レーザーを単一の繊毛に照射し運動を止めることにより周辺の繊毛運動に与える影響を調べた。結果、繊毛が消失した直後に周辺の繊毛回転の位相も変化、すなわち隣接する繊毛の周波数が減少した。この事はノード繊毛は近距離で相互作用をもち回転位相の引き込みが存在する事を示唆する。位相の変動は数十ミリ秒という早い応答を示すことから、この相互作用の実体は流体力学的な要素である可能性が強いといえる。今後、上記2つの実験結果を数理モデルシミュレーションを併用する事で再現し、いかにして繊毛は協同性を利用して効率良く物質輸送をおこなっているかを解明していく予定である。