hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
スケーラブルな時空間情報を用いた都市デザインの情報モデリング

都市の時間・空間を記述する情報のデータセットを用いて,目的に応じたスケーラブルな量的,質的変化の機能を持たせることで,景観シミュレーション,熱や風環境の解析,デザインのアクティビティに対応するシナリオを有するゲーム作成などの用途で多面的に活用できる都市デザインの情報モデリングの概念を構築し,環境やアクティビティを重視する都市デザインプロセスでの利用可能性を示した。平成22年度は都市空間の情報モデリングの概念設計を行った。環境やアクティビティを重視した都市デザインプロセスと対応する時空間情報の活用を念頭において都市デザインの情報モデリングの概念を構築し,プラットホームの構成について検討した。次に,時空間情報パッケージのプラットホームを構成するアプリケーション群の評価とGNU GPLで提供されるCFDソルバーのOpen FOAMを,時空間情報パッケージを環境解析へ適用するための実験を行った。そのためにフリーオープンソース(FOSS)のアプリケーションであるBlender,Grass GIS,Open FOAMの動作する環境をPCのOS上で構築した。Open FOAMについては,日本建築学会が提供している市街地モデルによる風環境分析を試験,Paraviewによる可視化実験を行った。また,Virtoolsを用いたインタラクティブな空間評価実験を建築スケールで行い,都市スケールへの展開について検討した。その結果,時空間情報活用の取得から景観や環境の分析と可視化を行う都市デザインの情報モデリングプラットホームの概念の適用範囲内で,個別プロセスの動作について確認ができた。現時点での課題は,CFD解析にあたってのデータのスケーリングとメッシュ作成のプロセスにある。メッシュ生成についてはOpen FOAMに付属するツールで期待する性能が得られていないため,名古屋大学情報基盤センターがサービスを提供するメッシュジェネレータを用いることとし,この過程のみ想定しているFOSSを中心としたプラットホームの概念の外部に暫定的に置くこととした。平成23年度は時空間情報パッケージによる各々の用途に応じたモデリングの実験を中心に行った。まず行動モデル,空間の質,空間のマッピング等についての既往研究のレビューを行った。建築スケールを対象とする事例が主であったが,本研究に応用可能な知見が多数含まれた。次に,景観シミュレーション,都市デザインのプロセスに対応するゲーム作成に向けたデータモデルの検討を行った。用途とシナリオを想定し,都心商業地区の街区スケール時空間情報を生成,これを用いて目的と要求に対して適正な情報量(情報密度)と質のバランスについて検討を行った。FOSSであるBlenderと商用ソフトウェアであるAutoCAD,Ecotect(環境解析),Unity(ゲームエンジン),VirTools(VRアプリケーション)とのデータ互換を確認した。パフォーマンスの評価は,シャレット,ワークショップ等での利用を想定し,ラップトップPCの性能を前提に行った。シナリオ作成とゲーム技術の応用に関してはゲーミフィケーションに関する研究会に参加して応用事例を調査した。さらに,時空間情報のパッケージから適切な情報の量(情報密度)へと変換する方法について,Blender上のスクリプトでスケーリングを行うべく検討を行った。各用途に対して一方向のデータ構造の変換とデータ量の低減については一定の成果を得たが,時空間情報の可逆的なスケーリングについて課題が残った。CFDによる風環境の解析についてはメッシュ作成のルーチンを独立させ,FOSSであるOpenFOAMを用いた解析を試験的に実施した。平成24年度は最終年度であり,都市空間の情報モデリングの概念設計の見直し,個別のモデリング実験の補足とともに,スケーラブルな時空間情報のプラットホームへの実装とケーススタディへの応用を目指した研究を行った。まず,比較的小規模な街区スケールの都市モデルを対象に,商用のBIMツールを用いて景観,環境,風環境解析の検討を一体的に行うための実験を行い,フリーオープンソースソフトウェア(FOSS)を用いる場合とのデータ互換性や煩雑さ,およびアプリケーションの操作性,拡張性について確認した。次に,計画調書に記した複数の対象地区候補の中からマレーシアジョホールバル市の新規開発住宅地を対象として選定し,熱環境改善効果の高い住宅地デザインに向けた配置計画,および緑化計画の検討を行った。熱環境のシミュレーションにはENVI-metを用い,結果の数値をGISに格納した上で,他の空間モデルのレイヤと組み合わせた解析・図化の方法を確認した。以上,都市の時空間情報について,共通のデータセットをベースにデータの拡張,互換について知見を整理した上で,景観や環境の可視化,解析を複数のアプリケーション群を用いて多面的に共有・活用するための手順を複数示すことが出来た。また,一部の成果はケーススタディにつなげた。一方,具体の都市デザインプロセスでの有効性と技術コストの適正化の検証には至らなかった。今後東南アジア歴史都市のデザインプロセスにおいてこれらの実証を行う予定である。景観シミュレーションにおける時空間データのハンドリングは計算機の性能向上もあり,比較的順調に進んでいるが,前年度に課題となった都市空間モデルのメッシュ作成プロセスを内部化する方法が,未だ解決に至っていない。FOSSによるメッシュ作成能力に合わせたスケーリングの手法の開発に遅延が生じている。24年度が最終年度であるため、記入しない。都市デザインのプロセスにおいてスケーラブルな時空間情報とそのプラットホームの利用可能性を検討する。対象地区におけるプロジェクトの目的に応じてシナリオを設定し,景観シミュレーション,風環境の解析等に用いる時空間情報のプロトタイプを作成する。

これらの試用実験を通してデザインプロセスでの有効性,技術コストを踏まえた実効性を検証する。メッシャについては商用ソフトウェアを利用したテストを行ってきたが,FOSSを用いても生成可能な簡易型空間モデルを提案し,その精度と実用性を確認する。24年度が最終年度であるため、記入しない。
植物細胞壁損傷の感知による植食性昆虫食害の認識機構

植物を食害する植食性昆虫に対して効果的に植物免疫システムを活性化するうえで、植物の食害認識機構は重要な系のひとつである。植物の食害認識では「昆虫由来の分子」に加え、「食害にともない産生される分子」や「自己組織の損傷」を認識すると考えられているが、報告例が限られている。本研究課題では、植物の昆虫認識分子機構の解明に向けて、イネとクサシロキヨトウの相互作用に注目し、食害時の細胞壁損傷にともない産生するデンジャーシグナル分子の解析を行った。クサシロキヨトウ吐き戻し液に含まれる糖鎖の分析を行い、デンジャーシグナルの候補となる細胞壁糖鎖を見出した。そこで候補となるオリゴ糖をイネ培養細胞に処理したところ、MAPK活性化や二次代謝物蓄積など一連の防御応答の誘導が認められた。さらに糖鎖の重合度とエリシター活性の相関についても解析した。また、クサシロキヨトウ食害認識に関わる植物内生ペプチドOsPEP3を、本オリゴ糖と同時にイネ培養細胞に処理したところ、相加/相乗的に複数の防御応答を誘導した。一方でクサシロキヨトウ吐き戻し液中の細胞壁分解酵素の活性測定を行ったところ、注目したオリゴ糖分子を細胞壁糖鎖から産生するうえで重要と考えられる酵素が存在することを示した。実際に、本酵素を入手、吐き戻し液に処理したところ、吐き戻し液のエリシター活性に変化が認められた。以上の結果を含め、食害時の細胞壁損傷の認識に関与する細胞壁由来糖鎖を明らかにした。食害時の自己損傷認識に関与する糖鎖を見出した。また計画を前倒して、細胞壁から当該糖鎖の遊離メカニズムの解析として植食性昆虫の細胞壁分解酵素の解析を行い、研究目的を達成するための重要な研究成果を得た。さらに次年度以降行う実験に関して実験系を構築し、いくつかのプレリミナリーな結果を得ている。以上のように本研究課題は研究計画に沿って当初の計画以上に進展している。クサシロキヨトウ吐き戻し液中に含まれる、食害認識に関わると推定される細胞壁由来糖鎖に注目し、平成30年度に実施できなかった一部の防御応答解析を行う。平成30年度から引き続き、クサシロキヨトウ内でどのようにエリシター活性を有するオリゴ糖断片が産生されるのか、より詳細なメカニズムに迫る。また、吐き戻し液中の当該オリゴ糖の簡易で高感度な検出系の構築を目指す。課題の一部を次年度に行うこととなり研究費の一部を次年度使用する。研究課題全体としは当初の計画以上に進展しており、次年度も実験実施計画に従い研究を推進する。研究費をイネの防御応答解析や、糖鎖解析に用いる試薬・分子生物学試薬および消耗品の購入に使用する。研究成果の発表および情報収集のため学会への参加するため、また研究打ち合わせを行うための旅費を手当てする。
低酸素誘導因子による脂肪細胞の脂質代謝変化がグルカゴン様ペプチド分泌に及ぼす影響

低酸素誘導因子(HIF-1α)欠損マウスの脂肪組織においてLipin1の発現が低下していることを見出した。Lipin1は、脂肪の分化に関わるとの報告があるため、HIF-1α阻害剤を添加した際の脂肪分化への影響を解析した。その結果、HIF-1α阻害剤により分化効率が上昇することが明らかとなった。また、この時、脂肪細胞において善玉アディポカインとして知られるアディポネクチンが高発現することを見出した。これらのことから、HIF-1αによるLipin1制御が脂肪の分化に重要であることが示唆された。高脂肪食を負荷した脂肪細胞特異的HIF-1α欠損(ahKO)マウスと同様に高脂肪食を負荷した野生型マウスの脂肪組織サンプルを用いて網羅的遺伝子発現解析を行った結果、トリグリセリド合成に関わる遺伝子群の発現が、ahKOマウスにおいて低下していることが明らかとなった。この遺伝子の中からHIF-1αにより制御されている遺伝子を探索する目的で、低酸素処理した3T3-L1脂肪細胞を用いて、real time PCR法により解析を行った。その結果、ジアシルグリセロールの産生に関わるLipin1遺伝子が低酸素処理により発現上昇することが明らかとなった。また、ウエスタンブロッティングによる解析から、Lipin1のタンパク質レベルは、野生型マウスに比べahKOマウスの脂肪組織で有意に低下していることが明らかとなった。さらに、ahKOマウスの血清トリグリセリド、遊離脂肪酸を測定したところ、ahKOマウスにおいて低下傾向にあった。これらの結果は、脂肪細胞のHIF-1αの欠損により、脂質代謝に変化が生じていることを示唆している。そこで、HIF-1αによるLipin1の制御機構を明らかにするため、3T3-L1を用いて解析を行った。その結果、Lipin1のタンパク質レベルは、RNAレベルとは異なり、低酸素刺激において低下することが明らかとなった。Lipin1は、小胞体ストレスにより発現低下することが知られていることから、低酸素刺激による小胞体ストレスの上昇が、低酸素刺激によるLipin1の発現低下を引き起こしたと考えられる。実際、Tunicamycinにより小胞体ストレスを誘発すると、Lipin1の発現が低下することが明らかとなった。これらのことから、Lipin1は、HIF-1αによる制御だけでなく、小胞体ストレス経路による制御も受けていると考えられる。低酸素誘導因子(HIF-1α)欠損マウス(ahKOマウス)は、肥満しても良好な耐糖能を有することが明らかとなった。本研究では、その原因を解明するため解析を行っている。これまでの研究から、ahKOマウスの脂肪組織において中性脂肪合成に関わるLipin1の発現が低下していることを見出した。しかしながら、ahKOマウスにおいて中性脂肪、コレステロール、遊離脂肪酸の血中濃度に変化は観察されなかった。Lipin1は、脂肪の分化にも関わるとの報告があるため、Lipin1の脂肪細胞分化に対する影響を解析した。培養脂肪細胞3T3-L1に対しHIF-1αの阻害剤および活性化剤を用いて解析を行ったところ、HIF-1αの増減に伴いLipin1の発現も増減する結果が得られた。また、HIF-1αの阻害剤を添加した状態で脂肪を分化させると、脂肪の分化効率が上昇し、HIF-1αの活性化剤を添加すると分化効率が低下することが明らかとなった。このことから、HIF-1αが脂肪の分化に重要な役割を果たすことが示唆された。また、HIF-1α阻害剤を添加し分化させた脂肪細胞においてアディポネクチンが高発現することを見出した。通常アディポネクチンの血清中濃度は、肥満に伴い減少するが、ahKOマウスにおいては、肥満が生じても血清アディポネクチン値が減少しないことをすでに明らかとしている。さらにahKOマウスの耐糖能は、グルカゴン様ペプチド-1(GLP-1)が関与していることから、アディポネクチンのGLP-1分泌に対する影響をGLP-1分泌細胞を用いて解析した。その結果、アディポネクチンがGLP-1分泌を促進することが明らかとなった。以上のことから、HIF-1αの発現抑制により、アディポネクチンを高発現する脂肪細胞へと分化し、アディポネチンの作用によりGLP-1の分泌が促進し、耐糖能の上昇につながっていると考えられる。本申請では、初年度に、1)本研究のahKOマウスの脂肪細胞におけるトリグリセリド代謝関連遺伝子の発現変化解析、2)3T3-L1脂肪細胞を用いたトリグリセリド代謝関連遺伝子の発現変化の解析、3)shRNA発現ベクターの構築を行う計画を立ている。以前のマイクロアレイの解析から、中性脂肪合成に関わる遺伝子群の発現が、脂肪細胞特異的低酸素誘導因子(HIF-1α)欠損(ahKO)マウスにおいて低下していることを明らかとしている。

本年度の研究により、これら遺伝子の中でも、特にLipin1が強く低酸素により影響を受けることを見いだしたため、Lipin1に焦点を絞って解析を行う方針とした。1)に関しては、ahKOマウスの精巣上体脂肪組織においてLipin1の発現解析を行い、Lipin1のmRNAおよびタンパク質レベルが低下していることを見いだした。また、2)に関しては、3T3-L1脂肪細胞を低酸素環境下に置くと、Lipin1の発現が、mRNAレベルでは増加することを見いだした。しかしながら、タンパク質レベルについては低下することが明らかとなった。このことから、脂肪細胞におけるLipin1タンパク質の発現制御は、タンパク質レベルにおいて行われている可能性が示唆された。小胞体ストレスを誘発するTunicamycinを処置すると、Lipin1の発現が低下することから、小胞体ストレスがLipin1の発現低下の一因であることが考えられる。このように、3T3-L1細胞におけるLipin1の発現制御の解析を進行してきた。最後に3)については、HIF-1αとLipin1のshRNA発現ベクターを作製する予定であるが、現在のところHIF-1αのshRNA発現ベクターが完成した段階であり、Lipin1のshRNA発現ベクターは作製中である。以上のことから、本研究はおおむね順調にしていると考える。薬理学今後は、主に3T3-L1脂肪細胞を用いて解析を行っていく。まず、低酸素誘導因子(HIF-1α)によるLipin1制御の詳細を明らかにする必要があると考えるため、HIF-1αの活性化剤や抑制剤を用いてLipin1の発現に対する影響を観察する。また、HIF-1αのshRNA発現ベクターを用いた解析を行い、HIF-1αによるLipin1制御の検討を行う。HIF-1αは、低酸素条件のみならず、増殖因子、サイトカイン等によっても発現増加するため、肥満に関連する因子、インスリン、TNFα等を脂肪細胞に処置し、これに対するHIF-1αの増減およびLipin1の発現変化についても解析を行う。また、Lipin1は、代謝制御に加え、脂肪細胞の分化に対しても影響を及ぼすため、分化中の3T3-L1細胞におけるLipin1の発現制御についても解析を行う予定である。次に、3T3-L1細胞のHIF-1α発現に伴う代謝変化について解析を行う。代謝変化の指標として、トリグリセリド、リン脂質、コレステロール、遊離脂肪酸の量的変化を用いる予定である。それぞれについて、細胞内外の濃度を市販のキットを用いて測定し、HIF-1αの発現により代謝がどのように変化するかを評価する。また、HIF-1αの発現抑制または増加により、代謝がどのように変化するかも解析を行う。さらに、脂肪細胞の代謝変化による代謝産物の変化が、グルカゴン様ペプチド-1(GLP-1)の分泌に及ぼす影響を観察するため、GLP-1分泌細胞であるGLUTag細胞に、3T3-L1脂肪細胞の解析で変化のあった代謝産物を処置し、GLP-1分泌の観察を行う。
増強エバネッセント光共振器における光放射とその制御

増強エバネッセント光の励起が可能である、プリズム/金属/色素分子/空気ギャップ(μm)/金属構造の微小光共振器を構成し、レーザ光干渉計測によって、金属間ギャップ距離の変調とその制御を確認した。色素分子を光励起した微小光共振器において、ギャップ距離にスペクトル変調した放射光は観測されなかったが、金属上の色素分子層構造において、スペクトルが放射角度に大きく依存する放射光を見出した。(1)金属微小共振器の部材作製と評価前年度と同様、継続してプリズム/金属/色素分子層/空気ギャップ層(μm)/金属構造の微小共振器を構築するために必要な薄膜部材を作製し、作製薄膜の吸収、蛍光及び全反射減衰(ATR)特性の測定・評価を行った。色素分子には、緑色レーザ(λ=543nm)による金属増強エバネッセント光の励起で蛍光消光が低減できるルブレン色素を、金属には銀を用いた。(2)金属微小共振器のギャップ層の評価と制御金属増強エバネッセント光共振器の動作で最も重要となる、金属間の空気ギャップ層の微小距離(数μm以下)を計測・評価した。前年度使用していたプリズム結合器を、45°直角プリズムから台形プリズムに変更し、レーザ光干渉法により空気ギャップ層の微小距離を計測できるように改良した。台形プリズムの上部平坦面からレーザ光を金属薄膜を通じてギャップ層へ垂直に入射させ、台形プリズム底面部と対向金属の各境界面からの反射光による光干渉により、ギャップ層が計測・評価可能かどうかを調べた。金属薄膜による照射光の減衰により、光干渉のSN比が小さく、さらに高い出力の照射光が必要であることが分かった。一方、微小共振器の空気ギャップ層へ側面からレーザ光を照射し、ギャップ層の透過光による光干渉を用いたところ、ギャップ層間の微小距離が計測・評価できることが分かった。なお、これらの計測には、小型半導体レーザ(λ=635nm,4.5mW)を使用した。一軸ピエゾステージで対向する金属ロッドを変調移動させ、空気ギャップ層の距離変調を光干渉で高感度に検出した。また、金属間の静電容量と接触抵抗の測定も併せて行った。その結果、構築したプリズム結合器/金属/色素分子層/空気ギャップ層/金属構造の金属微小共振器における空気ギャップ層の計測評価には、ギャップ層の透過光による光干渉が有効であることが分かった。(1)プリズム/銀薄膜/ルブレン薄膜で全反射減衰(ATR)法による蛍光特性を調べた。通常の励起条件に比べて約45倍増強した蛍光が得られた。厚さが光波長程度の有機薄膜に対してもATR法で増強エバネッセント光の励起が可能であり、蛍光が増強されることが分かった。(2)プリズム/金属/有機薄膜/空気ギャップ/金属構造の微小光共振器を動作させる上で重要なギャップ層(<10μm)を高精度に検出・制御する実験を行った。微小半球レンズ(半径1.5 mm)の球面を銀薄膜で被覆した金属ロッド先端を対向金属として使用した。レーザ光干渉計測から、ロッド先端の平面金属と同様、ギャップ距離変調の検出とその制御が可能であることを確認した。垂直入射と増強エバネッセント光励起下で色素分子を励起し、微小光共振器からの放射光を測定する実験を行った。スペクトルが角度に依存した放射光がプリズム側から観測されたが、ギャップ距離に変調する放射光は観測されなかった。金属共振器内の励起色素分子の寿命と増強エバネッセント光学モードの励起・放射条件が関係していると考えられる。(3)銀薄膜上のルブレン薄膜で、放射角にスペクトルが大きく依存する異常な放射光を見出した。ルブレン分子の励起には、プリズムを用いず、放射角度に対して放射光を測定した。厚さが光波長程度のルブレン薄膜では、放射角に対して黄色から赤色へ放射光が変化した。このような異常な放射光は、光波長よりも薄い場合やガラス上の作製薄膜では見られなかった。金属微小光共振器における、空気ギャップ距離制御による放射光スペクトルの変調・制御まで到達することができなかったが、金属上ルブレン薄膜の構造で放射角度に大きくスペクトル依存する放射光を新たに見出した。今後、この現象の機構解明と有機オプトエレクトロニクスへの応用研究を進める。次の2つの項目に関して実施した。なお、分担者は、作製薄膜の評価の一部と微小光共振器の製作を行った。(1)金属微小光共振器の部材作製・評価金属/色素分子/ギャップ層(μm)/金属構造の微小光共振器を構築するために必要な薄膜部材を作製し、それらの吸収、蛍光、及び全反射減衰(ATR)の光学特性を測定・評価した。真空蒸着法により、蛍光性材料のルブレンとアルミニウムキノリノール錯体(Alq3)の薄膜を作製した。

色素薄膜の吸収スペクトル、金属増強エバネッセント光の励起条件(入射角、励起光波長)、及び蛍光特性(蛍光スペクトル、放射角度依存性、励起条件)等を調べ、金属微小光共振器における増強エバネッセント光学モードの励起と放射光発生の条件を探る上で必要な基礎データを得た。ルブレン薄膜の光励起には、青色レーザ光よりも、蛍光クエンチングが低減される緑色レーザ光が適すること、一方、Alq3薄膜では、青色レーザ光が適することが分かった。(2)微小光共振器・放射光計測システムの構成微小光共振器・放射光計測システムのプロトタイプを設計・製作した。このシステムは、入射光源・光導入部、入射角調整部、微小光共振器、放射光計測部から構成される。光源には、LD励起緑色レーザを用い、空間フィルター、偏光素子、及び光量調整フィルターにより微小光共振器へ入射するレーザ光ビームを調整した。回転ステージ上に45°直角プリズム/金属薄膜(Ag)/色素薄膜の試料を設置し、細い金属ロッドの先端(鏡面研磨済)上に蒸着コートした金属(Ag)を対向金属に用いた。粗動用ステージとピエゾ駆動の高精度ステージで金属ロッド先端部分を薄膜試料に微小接近させ、金属微小共振器を構成した。放射光計測部は、集光用レンズ付きの光ファイバーで放射光を分光器に導入し、高感度検出器で分光計測する。製作した実験システムの各部の基本操作を確認した。ギャップ層の透過光による光干渉計測、及び金属間の静電容量と導電率測定から、金属増強エバネッセント光共振器の動作で最も重要な金属間の空気ギャップ層の計測・制御が、十分に可能であることを確認した。しかしながら、当初の到達目的である、金属光共振器で増強エバネッセント光モードの放射光が、未だ観測されてはいない。また、増強エバネッセント光の励起に適する色素分子の検討が、未だ数種類(ローダミン系色素、ルブレン色素)に限定しており、これまでに、適性のあるルブレン色素分子のみを研究対象としている。さらに、増強エバネッセント光モードを励起するために、色素分子の検討対象を広げる必要がある。金属微小光共振器の薄膜部材の作製と評価は、概ね計画通りに進められた。微小光共振器における空気ギャップ層のナノスケール制御までは到達していないが、実験システムの製作も概ね順調に遂行された。なお、東日本大震災によって多くの実験機器が損傷し、機器の修理や代替品の調達のために、本格的な研究の再開には約半年を要し、研究の実施に大きな影響を及ぼした。次のように研究を進める計画である。(1)ルブレン色素以外の蛍光色素材料の適正について検討を行う。未だ調査していない他のローダミン系色素分子を薄膜化し、光吸収や蛍光特性を調べて、それらの適性を検討する。(2)光干渉法による空気ギャップ層の計測から、ギャップ層の極微小振動が検出されているため、実験システムの微小振動対策を行い、ギャップ層間距離の制御精度を向上させる。(3)これまでの実験から、増強エバネッセント光の放射光発生の抑制要因として、対向金属ロッドの先端面の平坦度と平行度が考えられる。その対策として、ロッド先端部の平坦精度を向上させる。具体的には、対向金属に金属膜コートした微小半球レンズを使用し、球面の微小な平坦面を活用する。なお、研究分担者が、平成25年度より明石工業高等専門学校へ異動となるため、研究計画の一部を変更する。具体的には、研究分担者が主に担当していた、光共振器の薄膜部材の作製・評価、微小光共振器の実験的評価、放射光の測定等の実験に関してすべてを研究代表者が行い、併せて研究成果の発表も研究代表者が行う。
ラヴォワジェの行った化学実験方法論についての研究

1789年に出版された『化学要論』において、ラヴォワジエは質量保存則を明確な形で述べた。しかしながら、彼は既に天秤を使った精密な質量測定の際に、この原理を利用して測定結果をコントロールしていたし、出版された論文に於いても、質量保存の考えを表明していた。しかし、この段階ではまだ「物質不滅の原理」において、「物質」を「質量」に置き換えただけだったと言える。この質量保存則の内容が深化するのは、有機化合物の定量分析を始めた頃からである。まず酸素が発見され、更に水は酸素と水素の化合物であることをラヴォワジエが確認したことから、定量分析によって、真の元素組成の割合が決定できるようになった。なぜなら、有機化合物の燃焼に於いて得られる物質は、主に水と二液化炭素だからである。定量分析に於いて、反応に加わった物質と反応生成物の両方を取り、質量保存則を適用して、それぞれ元素に分けて反応前後の質量を比較していく必要がある。彼はこの方法をエチル・アルコールと蔗糖の分析に応用し、大変な苦労を重ねて、組成比を計算した。そうであったからこそ、質量保存則が『化学要論』の「蔗糖のアルコール発酵」の章で述べられたのである。しかしながら、彼はだんだん質量保存則に頼り過ぎるようになった。即ち、反応生成物を直接測定できなかった実験に於いて、その実験をより精密にやり直す代わりに、質量保存則から逆算により数値を得るという安易な方法を乱用するようになった。そこが彼の限界であったが、そうなってしまったのも、フランス革命という波乱の時期にあって、彼には実験を繰り返し行えるような時間がとれなくなってしまったからだと考えられる。今年度は、ラヴォワジエによるアルコール発酵の研究、特に彼が1789年に出版した『化学要論』に記載された発酵の実験を取り上げ、関係のありそうな彼の実験ノートと手稿(パリの科学アカデミー文献保管所所有)を調べた。彼の残した実験ノートによると、この発酵実験の結果は、1787年4月に行われた実験を基としている事が分かる。しかも、出版の際、実験のデータを39.0244倍した値に変えてしまった。『化学要論』によれば、原料として使用されたのは水、蔗糖、ビール酵母、生成したのはアルコール、酢酸、二酸化炭素であり、更に水、蔗糖、ビール酵母の一部が残った。反応の前後で、使われた物質の総質量と生成した物質の総質量が一致しているが、総てを測定したのではなく、二酸化炭素や残った水の質量は、質量保存則に従がって算出したことが、実験ノートや手稿の分析から明らかである。結論として、次の2点が示された。先ず、このアルコール発酵に使われた物質や反応生成物について、彼は頻繁にこの法則を応用し、大変な苦労をして定量分析を行ったことである。ラヴォワジエは、質量保存則を明確な形で述べた事で知られているが、なぜこの法則を、わざわざ「アルコール発酵」という複雑な反応の所で持ち出したのかがこれまで疑問であった。それは、まさにこの反応が複雑で、何種類もの反応生成物があるため、質量保存則に頼らざるを得なかったからであり、その重要性を十分認識したからである。2つめとして、ラヴォワジエにおける化学実験方法とは、単に天秤を使って質量を精密に測定することではなく、質量保存則を積極的に活用した定量分析実験であり、これこそが彼のオリジナルな方法であった。以上のことを示した点が、今年度の成果である。ラヴォワジエは、アルコール発酵の実験に蔗糖を使っているが、如何にしてこの蔗糖の定量分析を行ったのかを今年度は調査した。

彼の手稿や実験ノートを調べた結果によると、蔗糖の分析は1786年から1788年の間に何回か行われたが、成功したものは少ない。初期の分析で定性的に成分元素を確定した後、1787年7月の加熱による不完全な分析結果から、炭素の割合を計算し、残りは水であると結論した。その後、蔗糖による発酵の実験を行い、反応式を水+蔗糖=エチルアルコール+二酸化炭素とした。この式に質量保存則を適用し、既に決定していたエチルアルコールの成分元素比を使って、蔗糖の成分元素の割合を計算した。この計算結果は、先の結果と食い違ったため、先の結果の方を誤りと考えた。1788年、蔗糖の定量分析をやり直し、今後は硫酸を使って分解する事により、先ず炭素の割合を定めた。続いて4月には酸化水銀を使って、蔗糖を酸化・分解し、還元された水銀の量を測定した。蔗糖の成分元素の計算には、先の炭素の割合を採用している。結局、ここでは実際に成分分析を行うことなく、総では水と二酸化炭素生成に基づいた理論から計算した。こうして彼は、蔗糖は炭素と水の結合であるという考えを変えてしまた。このように、ラヴォワジエは、一見、余り当てにならないような分析データを元に、ある程度の修正を加えながら結果を出しているが、最終的には質量保存則を使うことにより、結果をコントロールしているのである。逆に言えば、このコントロールがあるからこそ、かなりいい加減に見えるようなデータですらあえて使ったと言えよう。ラヴォワジエが蔗糖の定量分析の際使ったエタノールの分析データが、いかにして得られたのかをまず調べた。彼は、1783年に大気中でエタノールの燃焼実験を行い、二酸化炭素と水の生成を定性的に確認し、水のできる割合をかなり正確に把握した。ついで、1785年5月には、14日と16日の2回、酸素中での燃焼の定量実験を行った。両者を比較して、14日のデータの計算において、温度の補正の仕方が誤っていることが分かった。しかしながら、どちらにおいても生成した水の量の測定は行われず、質量保存則から計算されている。最終的に1784年度のアカデミー紀要で出版されたのは、16日のデータの方である。その理由は2つ考えられる。1つは、14日の実験において、失われたエタノールの量が多いと判断されたこと。2つには、16日の実験データから質量保存則を使って計算された(生成したはずの)水の割合が、1783年の時のデータと一致したことである。しかし彼は、この結果をそれほど信用はしていなかったようであり、1789年に出版された「化学要論」においては、両者の平均値を取った。これを踏まえて、さらに「化学要論」には使われずに、出版されなかったアルコール発酵による蔗糖の分析の手稿を解析した。この分析の際、彼はエタノールの組成として、1785年5月16日の結果を利用した。内容からして、執筆時期は1788年と考えられる。出版されなかった理由は、ここで使われた1787年7月の蔗糖の分析の際の炭素に関するデータが当てにならないこと、及び蔗糖は炭素と水から成り立っているとした仮定が誤っていることが分かってきたからと考えられる。明らかになったことは、この時期のラヴォワジエの定量実験には、かっての厳密さがみられなくなってきたことである。その原因は、フランスの激動の時期に当たり、彼には厳密な実験を繰り返す余裕がなくなってきたことにあろう。
高精度連続波カメラによるサブミリ波銀河の大規模探索

研究初年次となる平成20年度は、南米チリ北部のアンデス山脈中にある極めて乾燥した高地(アタカマ高地、標高4860m地点)に設置した大口径(直径10m)の最新鋭サブミリ波望遠鏡ASTE(国立天文台、東京大学、他国内およびチリの大学が共同して運営)に、マサチューセッツ大学等のグループと協力して、ボロメーターカメラAzTEC(画素数144、ASTE望遠鏡への搭載時の視野約8分角、角分解能約30秒角)を搭載する。そして、かつてない広域かつ深い1.1mm帯撮像サーベイ観測を行い、初期宇宙にある形成されたばかりの若い銀河を新たに数100個規模で発見することを目標とした。AzTECカメラを用いたASTE望遠鏡での観測は極めて順調に始まった。今年は特に現地の天候が例年にも増して安定しており、極めてよい大気条件の下、非常に効率的に高品位の高赤方偏移天体探査が進行している。現在までに、既に10個以上の天域で、150平方分角あるいはそれ以上の広さでの、深さ1mJy(1σ)以下という感度を持った観測が進んでいる。観測はもちろん、データ処理はまだ途上であるが、それぞれの天域における予備的な解析から発見されつつある天体を合計すると、新たに発見された天体は既に100個程度に達していると思われる。他の波長のデータとの比較から、これらは多くが赤方偏移1以上の初期宇宙に存在することが示唆されている。従来の可視光・赤外線では見出せなかった、初期宇宙にある若く質量の大きい星形成銀河について、新たな展開を得ることができると大いに期待される成果であると言える。
有限群の表現論におけるプルエ予想の解決へ向けて

研究代表者越谷は、今回の研究課題で大きく分けて以下のような3つの結果を得た。まず1つ目であるが、考えている有限群の主ブロックの不足群が位数9の可換基本群である場合について、ブルエ予想を完全に解決した。これはかなり重要な結果であって,一流国際雑誌であるJournal of Algebra (Elsevier)に掲載された。すぐ上の研究結果を考えると、次なる問題は同じ不足群を持つ非主ブロックに対してのブルエ予想はどうなるのであろうか、と考えるのは自然なことである。この方針で得られた結果が2つ目のものである。ここでは、重要な離散的有限単純群であるオナン群とヒグマン・シムス群についてブルエ予想が成り立つことを証明した。これも一流国際雑誌Journal of Pure and Applied Algebra (Elsevier)に掲載された。ブルエ予想と密接な関係がある予想として、ドノバン予想およびプーチ予想がある。3つ目の結果として、上記の場合のブルエ予想を解いた時の技巧を用いて、この2つの予想を、素数3に対して、そして主ブロックに対して完全に解いた。一流国際雑誌Communications in Algebra (Dekker)に掲載された。これら3つの結果を、越谷はイギリス・ダーラム大学、ポーランド・トルン大学、カナダ・バンフ科学研究所、イギリス・オックスフォード大学などで2002,2003,2004年にそれぞれの場所で講演発表(招待講演)した。その他、研究分担者である北詰、松田による有意義な研究結果がある。研究代表者越谷は、今回の研究課題「有限群の表現論におけるブルエ予想の解決へ向けて」に関して、以下のような2つの結果を得た。まず一つ目であるが、これは考えている有限群が位数9の基本可換群である場合に、上記のブルエ予想を主ブロックに対して完全に解いたという結果である。すなわちブルエ予想の重要な部分解答を与えた訳である。この結果は一流国際雑誌であるJournal of Algebra(Academic Press,アメリ)に掲載された。次に二つ目であるが、今度は同じブルエ予想についてでも、非主ブロックを取り扱ったものである。重要ないくつかの離散的単純群の非主ブロックに対して、そして考えている素数が3である場合について、このブルエ予想を肯定的に解いた。この結果は、やはり一流国際雑誌であるJournal of Pure and Applied Algebra(Elsevier,アメリカ)に掲載された。さらに、研究代表者越谷は、上記の2つの結果に関して、昨年7月にイギリス・ダーラム大学で開かれた研究集会において、招待講演(60分)を行った。また、今回の課題、ブルエ予想の世界的権威であるハリス教授(アメリカ、ミネソタ大学)、アルペリン教授(アメリカ、シカゴ大学)らと研究打合せを行い、同時にこの2つの大学のセミナーで、その後のブルエ予想に関する定理を発表した。研究分担者の一人である野澤は、ブルエ予想における通常指標の個数に関する部分についての研究成果をあげた。これは。有限群の共役類の長さと既約指標の次数に関する類似性に関する結果である。また、研究分担者である北詰は、ブルエ予想と非常に密接な関係にあるデイド予想に関して、有名なある離散的単純群の表現論的構造についての結果をえた。これも一流国際雑誌であるJournal of Algebra(Academic Press,アメリ)に掲載された。まず一つめであるが、これは「ブルエ予想」と深い関係にある「ドノバン予想」を、考えている不足群が任意の可換3群の場合に主ブロックに対して解いたこと、である。これは、一流国際学術雑誌Communications in Algebra(Dekker,、アメリカ)に掲載された。次に2つめとして、「ブルエ予想」の証明に大変役に立つ重要なステップになる定理を証明した。これは、森田同値が中心的p部分群拡大へ持ち上げることができる、という内容のものである。

この結果は、アメリカ数学会発行の一流国際学術雑誌であるProceedings of the American Mathematical Society(アメリカ数学会、アメリカ)に掲載されることが確定している。また、研究代表者越谷は、昨年9月にポーランド・トルン大学で開かれた研究集会において招待講演(50分)を行った。話の内容は、最新のブルエ予想の部分解についてであった。同じく、研究代表者越谷は、昨年10月にカナダ・バンフ科学研究所において、やはり招待講演(50分)を行った。ここでは、ブルエ予想に関連が深いアイザックス対応に関する森田同値の結果を発表した。その他にも、研究分担者である北詰と西田は、ブルエ予想を頂点代数作用素と次数付可換環の立場から研究を行い、一流国際学術雑誌であるJournal of Pure and Applied Algebra(Elsevier、アメリカ)などに掲載された。まず一つめは、2つの重要な離散的有限単純群に関して「ブルエ予想」を解いた、ことである。この2つの群とは、ヘルド群および鈴木群である。有限単純群の分類定理を考慮すると、これらの離散的有限単純群に対して「ブルエ予想」を解くことは、大変重要になっている。この結果は、一流国際学術雑誌Journal of Algebra(アメリカ、Elsevier)に掲載された。次に、上記の場合の「ブルエ予想」を解くのに大変役に立つ道具となったある定理を、M.リンケルマン(アメリカ、オハイオ州立大学)との共同の仕事として、証明した。これは、ブラウアー構成に関するある両側か群の直規約性について述べたものである。これも上の場合と同様に、一流国際学術雑誌Journal of Algebra(アメリカ、Elsevier)に掲載された。また、越谷は昨年7月にアメリカ、イリノイ大学シカゴ校に出張した。当地では、「ブルエ予想」大変関係の深い「アルペリン予想」の提唱者であるJ.アルペリン、ならびにP.フォングらと会い、「ブルエ予想」に関する研究連絡、研究打合せを行った。同じく、越谷は昨年11月に、イギリスおよびフランスを訪問した。イギリスでは、オックスフォード大学で開かれたある研究集会で、上記「ブルエ予想」に関しての越谷による研究結果を発表した。同じ日に、「ブルエ予想」に関しては大御所であるJ.リッカード(イギリス、ブリストル大学)の講演もあり、もちろん彼とも研究打合せを行った。その後、フランスでは、パリ第7大学教授のブルエ本人と会い、約1週間の滞在期間中、彼とブルエ予想の今後に関して、綿密な研究連絡を行った。その他にも、研究分担者である野澤は、有限群の通常指標理論に関する立場から、「ブルエ予想」に関する研究を行い、これがまとまって、数ヶ月以内にその結果がJournal of Algebra(アメリカ、Elsevier)に掲載されることが確定している。
行動の戦略形成における大脳前頭前野の役割

今年度は、行動課題を遂行している被験者の大脳前頭前野から単一細胞活動の記録を行った。この行動課題では、左右の手を選択して、右または左の標的に到達運動を行うことが要求された。使用する手の指示、到達すべき標的の指示は2段階に分けて与えられたため、第1の指示の後には使用する手の情報、或いは、到達すべき標的の情報を選択的に保持する必要があった。そして、第2の指示が与えられて初めて将来の動作を決定することができた。このように2段階に分けて異なる指示を与えることによって、'標的'の情報と使用する'体部位'の情報を収集・統合して、動作を計画する様子を詳細に検討することができた。自ら作成したコンピューターシステムを用いて、課題をコントロールすると同時に細胞活動のデータをハードディスクに取り込み保存した。このようにして記録されたデータをオフラインで解析したところ興味深い結果が得られた。第1の指示が与えられると、前頭前野の腹側部の細胞は視覚刺激を強く表現していた。その一方で、背側部の細胞は与えられた指示の内容、即ち手の使用の指示と標的の指示を区別して表現していた。更に、第2の指示が与えられると、前頭前野の腹側部の細胞は再び視覚刺激をよく表現していたのに対し、背側部の細胞は与えられた2つの指示の内容を統合して、将来の運動を表現していた。これらのデータは行動の戦略形成において、大脳前頭前野が領域特異的に関与している可能性を示唆している。
全身麻酔の機序としてのバックグラウンドカリウムチャンネルの役割について

本研究の研究目的は、ほ乳類の神経細胞由来のバックグラウンドチャンネルにおいて、全身麻酔薬の影響を確認して、最終的にはカリウムチャンネルを単離することであった。研究計画書の実施計画に記したように、まずマウス全脳組織において逆転写酵素を用いて作成したcDNAライブラリーを約100のライブラリーに分割した。次に、雌のアフリカツメガエルから、健康な卵母細胞を分離し、先に作成したcDNAライブラリーから作成したmessenger RNAを卵母細胞へmicroinjectionして、卵母細胞への発現を試みた。3日後にチャンネル蛋白が発現したかどうかを自作perufusion systemに連結したchamberに卵母細胞をセットし生理食塩水還流下にボルテージクランプを用いて確認した。何らかのチャンネルの発現が約60%の卵母細胞に認められたが、臨床的濃度に相当するハロセンまたはペントバルビタール含有生理食塩水を用いて還流を行ないボルテージクランプをおこなった結果、有意な透過電流の増大をみた卵母細胞を含むライブラリーは残念ながら見つからず、全身麻酔薬によって影響をうけるバックグラウンドカリウムチャンネルを単離する事はできなかった。同様の実験をマウス海馬組織を用いて再度おこなったが、同様にこの実験系ではライブラリーを特定し、カリウムチャンネルを単離する事はできなかった。そこで、現在は引き続き神経培養細胞に実験系を移しパッチクランプ法によって、検討を加えているところである。本研究の研究目的は、ほ乳類の神経細胞由来のバックグラウンドカリウムチャンネルにおいて、全身麻酔薬の影響を確認して、最終的にはそのカリウムチャンネルを単離することである。本年度の実施計画に記したように、まずマウス全脳組織から逆転写酵素を用いて作成したcDNAライブラリーを約100のライブラリーに分割した。次に、雌のアフリカツメガエルから、健康な卵母細胞を分離し、先に作成したcDNAライブラリーから作成したmessengerRNAを卵母細胞へmicroinjectionして、卵母細胞への発現を試みた。何らかのチャンネルの発現が約60%の卵母細胞に認められたが、臨床的濃度に相当するハロセンまたはペントバルビタール含有生理食塩水を用いて還流を行ないボルテージクランプをおこなった結果、有意な透過電流の増大をみた卵母細胞を含むライブラリーは残念ながら見つからなかった。そこで、パッチクランプの研究において、海馬において吸入麻酔薬にsensitiveなカリウムチャンネルが電気生理学的に認められていることから、現在マウスの海馬からcDNAライブラリーを再度作成しなおし、同様にライブラリーの分割をおこない、アフリカツメガエルの卵母細胞にチャンネル蛋白を発現させてボルテージクランプ法を用いて検討を加えているところである。
NMRを用いた生体機能分子・標的蛋白質複合体の相互作用解析法の開発

【目的】既存の分子を超える高機能性分子を設計・合成するためには、リガンド分子が標的蛋白質のどの部位と相互作用しているかを、原子レベルで理解する必要がある。多数の合成リガンド化合物について、標的蛋白質との相互作用解析を行うにはNMR法が有効であるが、従来までの化学シフト変化を指標とした解析法では、リガンド結合部位を正確に決定することが困難であった。本研究においては、標的蛋白質上における低分子リガンド化合物の結合部位を正確に決定する手法の確立を目的として、核スピン間の距離に依存する双極子相互作用を利用した、交差飽和法を用いた蛋白質-低分子リガンド複合体の相互作用解析を行った。【結果】レクチンの一種であるmMGL1とリガンド糖(Le^x)の相互作用系を解析対象として、交差飽和実験を行った。一般に、低分子リガンド化合物は回転相関時間が短いため、核スピン緩和の効率が低く、リガンド分子内における分子内スピン拡散効率が低い。そこで、mMGL1-Le^X複合体に対して交差飽和実験を適用する場合に最適な、スペクトル測定温度、飽和周波数領域、飽和時間等の実験条件の探索を行った。この結果、Le^x飽和に伴い、mMGL1由来シグナルの強度減少が観測される条件を見出した。Ala89,Trp96など7残基において、Le^x飽和に伴うシグナル強度減少が観測された。【考察】Le^x飽和に伴い、シグナル強度が減少した残基をmMGL1の構造モデル上にマッピングした結果、mMGL1は、3糖から成るLe^xのうちの2糖と相互作用を形成することが示唆された。生体においてLe^xが糖鎖末端に発現する場合、GalおよびFucが、糖鎖末端に露出する。従って、交差飽和法により得られたmMGL1上のLe^x結合部位は妥当であり、本法により、蛋白質-低分子リガンド複合体の相互作用部位を正確に決定できたと結論した。
第一原理計算によるハーフメタリックホイスラー合金の磁気励起特性

スピントロニクス分野では電子の電気と磁気の2つの自由度を利用する。ハーフメタル材料では伝導電子のスピンが揃った偏極電流が流れると予想され、これを利用したスピントロニクスデバイスでは従来のメモリに比べて省エネルギー化が可能となる。本研究で扱うホイスラー材料の多くはハーフメタル材料となると予想されているが、高精度な第一原理計算によってキュリー温度を予測した研究報告は少ない。本研究では、従来の方法を超える手法としてQSGWを用いて電子状態を高精度に計算する。得られた構造からキュリー温度を予測することで、室温においてもハーフメタル性を維持できる新たな材料を探索する。
選択的mRNA核外輸送による雄性生殖細胞分化制御機構

真核生物では、RNA、タンパク質などの機能分子の核ー細胞質間輸送が、細胞分化、生物個体の形態形成や発生など、さまざまな生命機能を支える遺伝子発現のために必須である。これまでに、mRNAの核から細胞質への輸送過程は、核で転写されたmRNAを遅滞なく細胞質の翻訳装置へ供給し、コードするタンパク質を効率よく発現させるため、非選択的かつ恒常的であるはずと、先入観を持ってとらえられてきた。しかし、申請者らを含む国内外の複数のグループの研究成果から、mRNAの核外輸送はきわめて選択的であること、mRNA選択輸送とその制御が種々の細胞機能発現に影響しうること、などが明らかになりつつある。本研究では、生体内における特定の細胞種において、複数の輸送受容体により核外輸送されるmRNAを新しいRNA標識法を用いて探索・同定し、mRNAの選択的な核外輸送による雄性生殖細胞の分化制御機構を解明することを目的として行なう。研究計画に従い、平成30年度は融合タンパク質をコードするトランスジーンを保有するキメラマウスと野生型マウスの交配により得られたF1世代マウスをさらに野生型マウスと戻し交配し、融合遺伝子を保有するマウス系統の樹立を行なった。得られたマウス系統の精巣組織における融合遺伝子の発現解析は、今後、輸送受容体タンパク質に対する特異抗体を用いたウエスタンブロット法、免疫組織化学法などの手法で解析を行なっていく予定である。平成30年度に所属が変更になり、研究環境が変化したことが一つの要因となり、進捗が予定よりも遅れている。計画した研究に関連する成果を国内学会、および、海外学術誌で発表することはできたが、計画自体が予定通りに進捗していないので、現在までの進捗状況を"遅れている“と判断した。これまでに精巣組織特異的に発現する輸送受容体の融合タンパク質、および、コントロールタンパク質をコードするトランスジーンを保有するマウスを作出することができた。一方、ユビキタスに発現する輸送受容体に関しては、得られた複数のトランスジェニックES細胞クローンを用いて他と同様の方法でマウス作成を試みたものの、マウス系統の作出に至っていない。同遺伝子は、必須遺伝子であることが知られており、片側アレルのみの遺伝子改変でも、キメラマウス作成に悪影響があることが予想された。今後、融合遺伝子の導入部位の変更などの方策講じ、マウス作成を試みる必要がある。真核生物では、RNA、タンパク質などの機能分子の核ー細胞質間輸送が、さまざまな生命活動を支える遺伝子発現のために必須である。mRNAの核外輸送過程は、核で転写されたmRNAを遅滞なく細胞質の翻訳装置へ供給するため、非選択的かつ恒常的であるはずととらえられてきた。しかし、申請者らを含む複数のグループの研究成果から、mRNAの核外輸送はきわめて選択的であること、mRNA選択輸送とその制御が種々の細胞機能発現に影響すること、などが明らかになりつつある。本研究は、複数のmRNA輸送受容体により核外輸送されるmRNAを新しいRNA標識法を用いて同定し、mRNAの選択的な核外輸送による雄性生殖細胞の分化制御機構を解明することを目的として行なう。平成29年度の実験計画に従い、CRISPR/Cas9システムを用いて、マウスES細胞の輸送受容体遺伝子座への遺伝子ノックインを行なった。得られたES細胞クローンについてゲノムPCR、サザンハイブリダイゼーションにより遺伝子挿入部位のスクリーニングを行ない、複数のノックインクローンを得た。さらにノックインES細胞における輸送受容体融合タンパク質の発現を特異抗体を用いたウエスタンブロッティングにより確認した。さらに、得られたES細胞クローンを用いて凝集キメラ法によりキメラマウスを作成し、複数のマウスラインを得た。また、キメラマウスと野生型マウスの交配を行ない、融合遺伝子のジャームライントランスミッションを確認した。計画に記載したとおりの進度で研究を実施し、F1マウスの作成まで終えることができたため。

計画した研究に関連する成果を国内学会、および、海外学術誌で発表することはできたが、計画自体が予定通りに進捗していないので、現在までの進捗状況を"遅れている“と判断した。今後は得られたF1世代マウスと野生型マウスの交配を行ない、融合遺伝子発現マウスの樹立を行なう。また、得られた融合遺伝子発現マウスを用いて、標的mRNA同定のためのスクリーニングに着手する予定である。これまでに精巣組織特異的に発現する輸送受容体の融合タンパク質、および、コントロールタンパク質をコードするトランスジーンを保有するマウスを作出することができた。一方、ユビキタスに発現する輸送受容体に関しては、得られた複数のトランスジェニックES細胞クローンを用いて他と同様の方法でマウス作成を試みたものの、マウス系統の作出に至っていない。同遺伝子は、必須遺伝子であることが知られており、片側アレルのみの遺伝子改変でも、キメラマウス作成に悪影響があることが予想された。今後、融合遺伝子の導入部位の変更などの方策講じ、マウス作成を試みる必要がある。平成30年度所属研究機関変更のため、実験動物の施設間移動等に使用する。平成30年度、所属移籍にともなう研究進捗の遅れが影響し、研究予算執行に予定していたよりも遅れが生じた。平成31年度は研究進捗の遅れを取り戻すことに努め、平成30年度の未執行額は、無駄なく計画的に年度内に使用する予定である。
東アジアにおける経済連関の深化と所得分配・経済厚生に関する理論・実証研究

本年度は,東アジア地域経済統合の実態をふまえ,その進展によるマクロ経済、厚生への影響を理論および数値シミュレーション分析により検証した。まず,企業の海外進出による経済・厚生効果を分析した西山(2007)(Univ.of Hyogo Discussion Paper No.7)を加筆・修正し,西山(2008)(多国籍企業研究創刊号(掲載確定))にまとめた。分析の結果,中国のように貿易やFDIによって他国経済と緊密な相互連関を有している経済では,企業進出のリスク低下が投資受入国の所得・厚生水準を引き上げる一方で,日本のような投資送出国の所得・厚生水準を低下させ,国家間での所得・厚生格差を拡大させることが明らかにされた。また,各国の厚生効果は相殺され,地域全体の厚生は改善されない可能性が存在する点も指摘される。次に,上記分析では考慮されなかった東アジアにおける特徴的な国際分業体制-国際フラグメンテーション-を導入したモデルをNishiyama(2007)(Univ.of Hyogo DP No.13:修正版投稿中)で提示,理論および数値シミュレーション分析により,国際フラグメンテーションを促進させるサービスリンクコストの低下が地域厚生を引き上げることを示した。また,Nishiyama and Yamaguchi(2007)(Univ.of HyogoDP No. 14:修正版投稿中)では,企業の海外進出による賃金への影響を分析した。そして,FDIの進展が本国(投資国)の賃金水準に及ぼす影響は,企業のアウトサイドオプションの状態に依存して変化することが,理論および数値シミュレーション分析により明らかにされた。以上の諸研究の重要性は,今後もさらなる進展が予想される東アジア地域の経済統合がもたらす恩恵と弊害とを予測する一つの材料となりうる点にあると考える。本年度は、直接投資(以下FDI)受入れを軸とした経済発展を遂げた華南地域(特に珠江デルタ周辺)を訪問し、FDIおよび華南地域の経済状況、周辺部地域との経済格差の実態に関するデータ収集および聞き取り調査を行った。調査に際しては、Jinan University(広東省)経済学院および日本経済研究中心(センター)、JETRO広州スタッフの協力を得た。現地での収集資料と、助成金の一部により購入した中国の人口および各種経済に関する時系列データを用いて、中国の経済事情を把握する作業を行った。また、理論モデルの構築も行っている。地域統合というテーマの性質上、本研究では、複数の市場の存在を前提とした一般均衡モデルを用いるのが好ましい。それゆえ、財市場や労働市場、貨幣市場、債券市場などを含む新しい開放マクロ経済モデルをベースに分析を行っている。その第一段階として、西山(2007)「経済統合の進展によるマクロ経済および厚生への影響について」兵庫県立大学Discussion PaperNo.7では、生産移管を導入した開放マクロモデルを提示し、企業の海外進出リスクの相対的低下が、外国への生産移管を促進させ、自国(外国)国民所得の減少(増加)、自国(外国)効用の減少(増加)を生じさせることを明らかにした。多国籍企業研究会西部部会(「サービスリンクコストの変化と経済厚生」2007年3月)では、近年の東アジア地域でよく観察される「国際フラグメンテーション(生産工程間の垂直的統合)」を導入した開放マクロモデルを提示し、サービスリンクコスト(SLC)の変化による経済厚生への影響に関する学会発表を行った。そして、外国SLCの相対的低下が、自国(外国)厚生を低め(高め)ること、地域全体の効用が改善されるかどうかは初期における両国の企業数(比率)に依存すること等を明らかにした。