hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
近赤外蛍光イメージングに資する新規蛍光色素の戦略的開発

昨年度、7-(4-hydroxystyryl)4-methyl coumarinの合成について最適化した条件下におけるHeck反応方法を用いて、fluorescein,2',7'-difluorofluoresceinおよび2',4',5',7'-tetrafluorofluoresceinの3'-(4-hydroxystyryl)誘導体ならびに3',6'-bis(4-hydroxystyryl)誘導体を低収率ながら合成した。また、同様に、resorufinの3'-(4-hydroxystyryl)誘導体も約5%の収率で合成できた。それらの候補化合物ついて、水溶液中における蛍光特性を評価したところ、fluorescein,2',7'-difluorofluoresceinおよびresorufinの誘導体は全く蛍光性を示さなかった。しかし、相対量子収率は0.15以下であるものの蛍光色素としての特性を2',4',5',7'-tetrafluorofluoresceinの3'-(4-hydroxystyryl)誘導体(1)ならびに3',6'-bis(4-hydroxystylyl)誘導体(2)は示した。また、期待した通り、pH7.4の緩衝溶液において、それらの化合物の蛍光波長は以下のように長波長側ヘシフトした:1はλex=575nmにてλem=589nm;2はλex=605nmにてλem=620nm。これらの結果により、電子不足なπ電子系を母核として持つ蛍光色素のフェノール性水酸基を4-hydroxystyryl基により置換すると、本の蛍光色素に比べて長波長側に蛍光特性を示す蛍光色素を構築できることを示せた。しかし、残念ながら、近赤外領域で活用できる蛍光色素の開発には未だ至っていない。そこで、現在、これらの知見を踏まえ立案し直した蛍光色素の設計戦略に基づき、幾つかの候補化合物を合成し、実用的な量子収率ならびに蛍光特性を示す近赤外蛍光色素の設計開発を目的として、引き続き研究を行っている。「cyaine系色素より優れた蛍光特性を示す新規近赤外(NlR)蛍光色素を,紫外可視領域に蛍光特性を有する既存の蛍光色素fluoresceinやresorufinなどの水酸基を4-hydroxystyryl基または4-aminostyryl基に置換することにより開発できる」という申請者の独創的な設計戦略を実践するため,平成21年度は,水酸基を持つ蛍光色素のモデル化合物として7-hydroxyl-4-methyl coumarin(1)を,カップリング剤として4-hydroxystyrene(2)または4-aminostyrene(3)を用いて,7-(4-hydroxystyryl)-4-methyl coumarin(4)および7-(4-aminostyryl)-4-methyl coumarin(5)の高収率かつ簡便な合成法の確立を行った.すなわち,1のtriflate体6と,2,3,それらのacetyl化体またはsulfonamide化体などとのHeck反応について詳細に最適反応条件を探索した.その結果,DMF中80°Cにて酢酸パラジウムおよびトリエチルアミン存在下,2または3の2-nitrobenzenesulfonyl化体とtriflate体6のHeck反応を24時間行えば,2030%の収率で対応する4または5の2-nitrobenzenesulfonyl化体が得られることを見出した.4の2-nitrobenzenesulfonyl化体は,DMF中DBU存在下2-mercaptoethanolで処理すれば4が定量的に得られ,5の2-nitrobenzene-sulfonyl化体は,N-methyl化反応後,同様に処理すれば,5に定量的に変換できた.合成した4について蛍光特性を検討したところ,非常に興味深い結果を得た.4はDMSO中では,出発物質である1と同様にλex=380nmにおいてλem=450nmの蛍光(青色蛍光)を示したが,10%DMSOを含むpH7.4 HEPES緩衝溶液中では,λex=410nmにおいてλem=530nmの蛍光(黄色蛍光)を示した.つまり,1における水酸基を4-hydroxystyryl基に変換することにより,蛍光波長が80nmも長波長側にシフトすることを見出した.この結果は,申請者の立てた設計戦略の有効性を指示するだけでなく,本申請研究により優れた成果が得られることを多いに期待させる.そこで,fluoresceinおよびresorufinの水酸基を4-hydroxystyryl基に置換した候補化合物の合成を現在行うとともに,新規黄色蛍光色素(KobeYellow)として特許を取得するため4の蛍光特性についてもさらに詳細に検討している.昨年度、7-(4-hydroxystyryl)4-methyl coumarinの合成について最適化した条件下におけるHeck反応方法を用いて、fluorescein,2',7'-difluorofluoresceinおよび2',4',5',7'-tetrafluorofluoresceinの3'-(4-hydroxystyryl)誘導体ならびに3',6'-bis(4-hydroxystyryl)誘導体を低収率ながら合成した。

また、期待した通り、pH7.4の緩衝溶液において、それらの化合物の蛍光波長は以下のように長波長側ヘシフトした:1はλex=575nmにてλem=589nm;2はλex=605nmにてλem=620nm。これらの結果により、電子不足なπ電子系を母核として持つ蛍光色素のフェノール性水酸基を4-hydroxystyryl基により置換すると、本の蛍光色素に比べて長波長側に蛍光特性を示す蛍光色素を構築できることを示せた。しかし、残念ながら、近赤外領域で活用できる蛍光色素の開発には未だ至っていない。そこで、現在、これらの知見を踏まえ立案し直した蛍光色素の設計戦略に基づき、幾つかの候補化合物を合成し、実用的な量子収率ならびに蛍光特性を示す近赤外蛍光色素の設計開発を目的として、引き続き研究を行っている。
プロアクティブ型マイクロストレージネットワークの構成法に関する研究

マイクロストレージネットワークをセンサネットワークと融合・連携させることによって、スケーラビリティを持つセンシングシステムを構築するための手法を開発した。複数のマイクロストレージによりセンシングデータを分散管理することで、システムの柔軟性や耐故障性を実現した。また、データ取得時の応答性向上のため、事前に必要なデータを他のストレージに転送するプロアクティブなデータ配信手法を開発した。本研究では、マイクロストレージネットワークをセンサネットワークと融合・連携させることによって、センサノードの台数によらないスケーラビリティを持つセンシングシステムの構築を可能にするための手法を開発することを目的としている。具体的には、複数のマイクロストレージによってセンシングデータを分散管理することにより、システムの柔軟性や耐故障性を実現する。また、リアルタイム性の高い検索・配信機能を実現するために、事前に必要なデータを他のマイクロストレージに転送するプロアクティブなデータ配信手法を開発する。これにより、各種アプリケーション及び利用者は、データが保存されているマイクロストレージの位置を意識することなく、効率のよいデータの検索・配信を行うことが可能となる。本年度は、プロアクティブデータ配信・検索機構と、P2Pレプリケーション機構の2点それぞれについて基本的なデータ構造とアルゴリズムの設計を行い、シミュレータ上で評価を行った。プロアクティブデータ配信・検索機構に関しては、(1)メタデータの設計、(2)データ特性の定義、(3)メタデータの配送アルゴリズムに関して設計を行い、ネットワークシミュレータ上で評価を行った。P2Pレプリケーション機構に関しては、(1)データの重要度に基づくレプリケーション対象データの選択アルゴリズムの設計と、(2)同時故障確率に基づくレプリケーション先マイクロストレージ選択アルゴリズムの設計を行った。本年度は、前年度のプロアクティブデータ配信・検索機構と、P2Pレプリケーション機構のシミュレーションによる初期的な動作検証に引き続いて、実装に入る前の最終的なシミュレーションを行いアルゴリズムの再検討を行った。特に、外部アプリケーションからの問い合わせパターンについて詳細な分析と分類を行い、問い合わせ対象となるマイクロストレージが固定されている場合と動的に変化する場合それぞれについて、利用される可能性が高いプロアクティブデータを予測するためのアルゴリズムを具体的に定めた。また、この予測動作は、過去に発行された問い合わせの履歴データを用いて行われるが、この履歴データの管理方法および処理方法についても具体的に定めた。本年度は、前年度に引き続いて、プロアクティブデータ管理機構の全体設計を見直した上で実装を進め、実機による実験とシミュレーションとの組み合わせによる性能評価を中心に行った。本管理機構は、どのようなデータがこれから要求されるかを予測するプロアクティブデータ予測部、予測したデータの配置位置を決定する配置部、予測したデータを所定の位置に転送し、またそのデータの検索を実現する転送・検索部の三つの部分から構成される。評価実験の結果、標準的なシナリオの元で提案した機構はデータの問い合せに対する応答性を向上させることが可能であることを確認した。また機構全体が正しく連係して動作し、システムとして実現可能であることを確認した。
ヒト胎盤栄養膜幹細胞を用いた妊娠高血圧症モデルの作成

近年のストレス社会と高齢妊娠の増加により、妊娠高血圧症候群(HDP)などの周産期合併症の発症頻度は増加している。本研究では、疾患ヒト胎盤幹(TS)細胞を作成し、HDPなどの異常胎盤の病態を再現させ、その細胞特性と疾患特異的なエピジェネティック変異を明らかにすることを目的とした。異常胎盤組織の細胞性栄養膜細胞を分離、精製し、ヒトTS細胞の培養条件下に、疾患TS細胞の作製を試みた。まず胞状奇胎より、疾患TS細胞を樹立した。この細胞は、雄核発生を示した。また、妊娠中期以降の胎盤から作製したTS細胞の細胞特性と遺伝子特性は、妊娠初期の胎盤由来のTS細胞とは異なることが明らかとなった。近年のストレス社会と出産年齢の上昇は、妊娠高血圧症候群(HDP)の発症頻度の増加との関連性が指摘されている。本研究では、HDP(重症型)の胎盤の構成細胞を用いたエピゲノム解析とヒト疾患胎盤幹(TS)をモデル細胞として活用し、HDPの病因、病態を解明することを目的とする。平成29年度の研究では、1正常胎盤組織とHDP(重症型)の胎盤組織より細胞性栄養膜(CT)細胞を純化・精製2アレル特異的遺伝子発現について解析する(インプリンティング)3疾患TS細胞モデルを樹立し細胞特性について解析する4網羅的に標準および疾患のエピゲノム解析を行う5疾患特異的な標的エピゲノムについて生物統計学的な解析を行う事を計画した。1胎盤栄養膜細胞の純化と精製に関しては、正常胎盤(3例)とHDP(重症型)の胎盤(2例)より消化酵素を用い単一細胞にし、FACSおよび磁気細胞分離法を用いて、CT細胞のみを高純度(>95%)に分離した。2アレル特異的遺伝子発現をRNAseqを用いて解析した。4網羅的なエピゲノム解析のデータを取得し、これらのエピゲノムデータは、国立遺伝学研究所DDBJ Sequence Read Archiveに登録・公開した(ID: JGAS00000000038)。今後さらにHDPの異常胎盤の症例を増やし、疾患特異的な標的エピゲノムの生物統計学的な解析について評価を行う。なお、ヒトTS細胞の樹立方法に関する内容は、東北大学より特許出願し、論文としてCell Stem Cell誌に掲載された。「ヒト胎盤幹細胞の樹立」に関する論文は、2018年Cell Stem Cell誌に掲載された。その後、現在までに欧米、中国などの15の研究グループと共同研究を進めている。国際競争力向上のため、TS細胞の提供や技術支援などを行い、国際性を高める成果を望んでいる。国内では、これまで製薬企業3社(他1社とは交渉中)と共同研究を締結している。また、ヒト疾患TS細胞の樹立は現在進めているが、未だ完成していない。その原因として、未分化維持に必要な遺伝子の機能が低下している可能性は考えられる。現在、複数の転写因子を遺伝子導入し、疾患TS細胞の樹立を試みている。また、平成30年度予定の三次元化培養に関しては、浮遊培養で組織片を確認しており、さらに条件を検討していく。平成29年度に終了していない研究を優先的に実施する。まず、HDPの症例数をできる限り増やし、可能な場合は全ゲノムに対するメチローム解析を実施する。できない場合は、機能的特徴性を有する領域に限定して、遺伝子発現解析やメチル化解析を行い、HDPの病態解明に資するデータを蓄積する。また、疾患TS細胞の作製に関しては、細胞培養の条件の検討と転写因子導入を検討している。一方でHDPの病態を呈する全胞状奇胎の細胞株は、作製に成功している。同時にエピゲノム解析も行い、HDPモデルとしての活用について検討を行う。また、平成30年度は、ヒトTS細胞の三次元培養技術の確立の計画を実施する。具体的には、(1)マトリゲル包埋法、気相液相界面培養法などの手法を用い、TS細胞と間質細胞や血管内皮細胞との三次元培養を行う。得られた三次元培養構造が胎盤絨毛を模倣しているかどうかについて、免疫組織学的手法を用いて解析し、最適な条件を決定する。(2)正常TS細胞と疾患TS細胞の三次元培養を行い、形態及び遺伝子発現の比較を行う。妊娠高血圧症候群の発症機序としては、絨毛外栄養膜細胞の増殖・遊走異常や、sFlt-1などの分泌異常などが考えられている。これらの現象が、三次元培養下で再現されるかどうかについて、特に詳細な検討を行う。
可換代数学に於けるネター局所環の研究

ネター局所環上有限生成加群に関するホモロジー予想は、可換代数学における基本的重要問題である。Hochsterは、局所環の与えられたパラメーター系に対するBig Cohen-Macaulay加群の「存在」が「交叉予想」を導くことを示し、また、等標数局所環の任意のパラメーター系に対しBig Cohen-Macaulay加群が存在することを証明した。以上のことから明らかなように、不等標数局所環の与えられたパラメーター系に対するBig Cohen-Macaulay加群の「存在証明」の解決が、非常に重要である。我々は、不等標数完備局所環でのp進表示、FlennerによるBertini定理、HenselizationへのFrobenius射の持ち上げ、直和因子定理、Samuel-Nagata-Reesの定理、等を用い、上述「存在証明」を示す。ネター局所環の例の構成ネター局所環の研究においては、反例による否定的「結果」も肯定的結果と共に重要であることは、秋月、永田らによる古典的例によって、よく知られている。最近25年間、Rotthausに始まる反側構成法は、小駒、Heitmannらによって改良され、既知の例の大部分を系統的に構成できるばかりではなく、従来「予想」或いは「問題」として、未解決のまま残されていた懸案の多くに、最終的解決を与えた。我々は、Rotthaus、小駒、Heitmannの方法を更に改良し、永田のアイデアをも包含することにも成功し、「標数0の3次元局所整域で、その整閉包がネター環でないもの」が構成可能であることを、示した。ネター局所環上有限生成加詳に関するホモロジー予想は、可換代数学における基本的重要問題である。M.Hochsterは、Big Cohen-Macaulay加詳がホモロジー予想を導くこと、等標数局所環はBig Cohen-Macaulay加詳を持つことを示した。本年度、我々は、不等標数完備局所環上のBig Cohen-Macaulay加詳の存在証明を目標とし、M.Hochsterによる標数p>0の体を含む場合に用いられたmodificationとFrobenius写像を、pの任意の高次幕を法とする剰余環で実現するため以下の考察を行った。●完備局所環の構造定理、特に剰余体が完全なWitt環のp進展開と四則演算、Frobenius写像との関係を考察し、一般の不等標数完備局所環の元のp進展開と四則演算、Frobenius写像による行き先との関係を調べた。●不等票数完備局所環に対し、溝造定理とFlennerによるBertini定理を適用し、不等標数完備局所環のpを法とする剰余環がWitt環をのべき級数環上分離的である場合に帰着した。●更に、不等漂数完備局所環のpを法とする剰余環が「純非分離拡大」で被約でれば、Big Cohen-Macaulay加群が溝成できることを示した。来年度は、以上の経過を踏まえ、一般の不等漂数完備局所環上にBigCohen-Macaulay加群を溝成することを目標とする。最近25年間、Rotthausに始まる反例構成法は、小駒、Heitmannらによって改良され、既知の例の大部分を系統的に構成できるばかりではなく、従来「予想」或いは「問題」として、未解決のまま残されていた懸案の多くに、最終的解決を与えた。

Hochsterは、局所環の与えられたパラメーター系に対するBig Cohen-Macaulay加群の「存在」が「交叉予想」を導くことを示し、また、等標数局所環の任意のパラメーター系に対しBig Cohen-Macaulay加群が存在することを証明した。我々は、不等標数完備局所環上のBig Cohen-Macaulay加群の存在証明を目標とし、以下の考察を行った。・完備局所環の構造定理、特に剰余体が完全なWitt環のp進展開と四則演算、Frobenius写像との関係。一般の不等標数完備局所環の元のp進展開と四則演算、Frobenius写像による行き先との関係を調べた。・不等標数完備局所環に対し、構造定理とFlennerによるBertini定理を適用し、不等標数完備局所環のpを法とする剰余環がWitt環をのべき級数環上分離的である場合に帰着した。
α1(II)プロコラーゲン遺伝子に相同性を持つ1.6kbの新しい遺伝子の同定と解析

(1)ラツト長幹骨骨折治癒過程において、II型コラーゲン遺伝子は骨折後7日より発現し骨折後10日に量も強<発現する。一方この1.6kb遺伝子は骨折後3,5日に強く発現し、その後その発現は減少する。また甲状腺機能低下症のラットの肋軟骨においてII型コラーゲンの発現は正常ラットと比較し著明に減少するも、1.6kb遺伝子の発現は正常ラットと同等であった。以上より、1.6kb遺伝子の発現はII型コラーゲン遺伝子の発現と異なることが示された。(2)ラット肋軟骨のcDNA libraryを作製:13週齢ラットの肋軟骨を採取し、約600mgのtotal RNAを抽出した。得られたtotal RNAよりoligo dTを使用しcDNAを産製した。このcDNAをlambda vectorに組み込み、cDNA libraryを作製した。vectorにくみこまれたcDNAの長さは最長2kbであった。(3)ラットtype II collagen cDNAのsequenceは、5'側の約530bpしか同定されていなかった。そこでまずラットtype II collagenの約5.1kbの完全長cDNA sequenceを同定した。ラットの塩基配列は、ヒト、マウスとそれぞれ89.4%,94.4%の相同性を認めた。Alternative splicingするexon2の塩基配列は、ヒト、マウスと91.2%,98.5%の相同性を認めた。ラット、マウスのexon2はヒトよりも2塩基短かった。(4)作製したcDNA libraryのスクリーニング:当初α1(II)procollagenのN末端521bpを含むcDNAと、triple helix領域である3.1-3.9kbを含むcDNAの二つのprobeを用いてスクリーニングを行う予定であった。しかし作製されたcDNA libraryに含まれるcDNAの長さは2kb以下であったため、3.1-3.9kbを含むcDNAのみをprobeとして使用しスクリーニングを行った。20個のpositive clonesのsequenceを行ったがいずれもtype II collagen sequenceと同じであった。現在1.6kb遺伝子がalternative splicingにより発現されている可能性を検討している。(1)ラット肋軟骨のcDNA libraryを作製13週齢ラットの肋軟骨を採取し、約600mgのtotal RNAを抽出した。当初α1(II)procollagenのN末端521bpを含むcDNAと、triple helix領域である3.1-3.9kbを含むcDNAの二つのprobeを用いてスクリーニングを行う予定であった。しかし作製されたcDNA libraryに含まれるcDNAの長さは2kb以下であったため、3.1-3.9kbを含むcDNAのみをprobeとして使用し、現在スクリーニングをおこなっている。(1)ラット長幹骨骨折治癒過程において、II型コラーゲン遺伝子は骨折後7日より発現し骨折後10日に最も強く発現する。また甲状腺機能低下症のラットの肋軟骨において、II型コラーゲンの発現は正常ラットと比較し著明に減少するも、1.6kb遺伝子の発現は正常ラットと同等であった。

Alternative splicingするexon2の塩基配列は、ヒト、マウスと91.2%,98.5%の相同性を認めた。ラット、マウスのexon2はヒトよりも2塩基短かった。(4)作製したcDNA libraryのスクリーニング:当初α1(II)procollagenのN末端521bpを含むcDNAと、triple helix領域である3.1-3.9kbを含むcDNAの二つのprobeを用いてスクリーニングを行う予定であった。しかし作製されたcDNA libraryに含まれるcDNAの長さは2kb以下であったため、3.1-3.9kbを含むcDNAのみをprobeとして使用しスクリーニングを行った。20個のpositive clonesのsequenceを行ったがいずれもtype II collagen sequenceと同じであった。現在1.6kb遺伝子がalternative splicingにより発現されている可能性を検討している。
配向した白金マンガンアンチモン薄膜の作成とその磁気光学特性の研究

80°Cに加熱したガラス基板上にアンチモンSb、マンガンMnをこの順に等原子比で蒸着し200°Cで1時間熱処理して、c軸が膜面垂直に配向したマンガンアンチモンMnSb薄膜を作成した。このMnSb膜の上に白金Ptを蒸着し、もう一度熱処理すると、(111)面が優先的に配向した白金マンガンアンチモンPtMnSb薄膜が得られることがわかった。熱処理によりPtMnSbが生成していく過程をX線回折と磁気光学効果(極力-回転角)の測定により調べた。その結果、膜全体がPtMnSbになるのに要する時間は熱処理温度が高く、膜が薄いほど短いことがわかった。例えば、膜厚が1350Åのときには350°Cで3時間、450°Cで30分の熱処理が必要であるが、730Åと薄い膜では350°Cでも1時間弱の熱処理でPtMnSb単相の膜が得られた。また、厚い膜を低温で熱処理するほど(111)配向性が高いことがわかった。PtとMnSbが膜厚方向に一次元的に相互拡散するモデルを用いてPtMnSbの生成過程を解析し、実験結果と比較した。低温の熱処理では膜厚方向の一時的な拡散がかなり優勢であるが、高温では結晶粒界を通じての拡散が支配的になると思われる。ほとんど完全に(111)配向した膜(350°C熱処理、膜厚1350Å)と、これにより配向性が悪い膜(450°C熱処理、膜厚1350Å)の極カ-回転角の波長依存性(カ-スペクトル)を調べた。その結果、膜表面側のカ-スペクトルはほとんど同じで、波長約700nmで最大値約1.5度をとり、(111)配向性とPtMnSb薄膜の磁気光学特性との間にはほとんど関係がないことがわかった。しかし、ガラス側のカ-スペクトルは大きく異なり、350°Cで熱処理した膜では680nmで約1度の最大値を取るのに対して、450°Cで熱処理した膜では630nmで約1.3度の最大値をとる。これはガラス基板との境界層の微細構造が熱処理温度によって異なることを反映しているものと思われるが、その詳細については今後さらに検討が必要である。
タイ沿岸域の環境修復・水産資源回復に寄与する海草藻場造成デザインの探求

タイ南部沿岸域において面積の異なる海草藻場を造成し、生息する魚類群集の構造を調べたところ、中/大型の造成海草藻場では様々な種が造成後まもなく出現するようになることなどがわかった。すなわち、造成海草藻場は天然海草藻場と同様の機能を果たすようになる可能性があること、実際にそうなるまでにはかなり時間がかかるものの、面積が大きいとより短期間でそのような機能が備わる可能性があることなどが示唆された。(1)天然海草藻場の魚類群集構造:PMの海草藻場で潜水観察を行ったところ、Siganus fuscescens、Monacanthus chinensisなどが海草藻場の優占魚種であることがわかった。(2)食性ギルドの構造:HYとKTの海草藻場で採集した魚類各種の餌利用パターンを調べた。トランの海草藻場魚類は8つの食性グループに分かれていることなどがわかった。(3)天然海草パッチのサイズと種数・総個体数の関係:PMに存在する様々なサイズの海草パッチにおいて潜水観察を行い、各パッチに出現した魚類の個体数を記録した。調査した面積の範囲内では面積が大きくなるほど種数は多くなる傾向がみられた。相対的に面積の小さなパッチには魚類が全く出現しない場合もあった。(4)造成海草藻場の海底形状の効果:RUの砂泥地において、栽培した海草苗を直接海底に植えつけた実験区と表面の底質をある程度取り除いて海底を窪ませた上で苗を植えつけた実験区を設置し、潜水観察で各区に出現した魚類を記録した。その結果、最干潮時でも干出することがない後者では水柱に生息する魚類が相対的に安定して出現することなどがわかった。以上の知見は、生物多様性や水産資源回復を目的とした海草藻場造成に際し、造成すべき海草藻場の最小サイズや海底の形状などについて重要な示唆を与えるものと考えられる。2011年度はタイ国トランのRUTキャンパス(RU)内で調査を行い、主に次の2項目について知見を得ることが出来た。(1)天然海草藻場の魚類・大型甲殻類の群集構造: RUの海草藻場で潜水観察を行ったところ、魚類についてはSiganus fuscescens、Halichoeres bicolorなどが,また大型甲殻類についてはガザミ類やイシガニ類が優占種となっており、現地の水産上重要種なども含む様々な生物が海草藻場を利用していることがわかった。(2)造成海草藻場のサイズが及ぼす効果の検証:造成海草藻場のサイズが魚類・大型甲殻類の群集構造にどのような影響を与えるのか明らかにすることを目的に野外実験を行った。すなわち、実験室内で栽培した海草苗を用いてRU地先の浅海域に1×1m、3×3m、5×5mの海草藻場をそれぞれ3つ造成し、潜水観察により、出現各種の個体数を記録した。現在までのところ、面積が大きな造成藻場で種数は多く、1×1mの造成藻場では魚類・大型甲殻類が全く出現しない場合もあること、少なくとも大型の造成藻場については、造成後まもなく周囲の砂泥地とは明らかに異なる生物群集が形成されたこと、などが観察されている。今後も上記のモニタリングを継続し、データを蓄積していくことにより、生物多様性や水産資源回復を目的とした海草藻場造成に際し、造成すべき海草藻場の最小サイズなどについて重要な示唆が得られるものと考えられる。ハビタットの面積は生息する生物の群集構造に影響を及ぼす可能性があるため、ハビタット造成の際にはそれらの間にどのような関係があるのか前もって検討しておく必要がある。そこで本年度は調査地のタイ南部沿岸域で面積の異なる海草藻場を造成し、出現魚類の種組成等について基礎的な知見を得ることを主な目的とした。すなわち、2012年1月にトラン沿岸の砂泥地に1×1m、3×3m、5×5mの方形区をそれぞれ3つ設定し、実験室内で栽培したEnhalus acoroidesの苗を植えつけて海草藻場を造成(以降、小、中、大型造成海草藻場)、造成時から2013年3月まで毎月1回、目視観察によって出現各魚種の個体数等を記録、同時に調査地内に散在する天然のE. acoroidesの海草藻場および砂泥地においても同様の観察を行い、群集構造を比較した。調査期間を通じ、造成海草藻場では38種の魚類が記録された。これらの中にはLethrinus lentjanの稚魚など海草藻場を特徴付けるものも含まれていた。中/大型造成海草藻場では造成後まもなく相対的に多くの種が出現するようになったが、小型造成海草藻場では調査期間を通じて種数が少なかった。総個体密度については造成海草藻場の間には明確な違いはみられなかった。天然海草藻場と比較した場合、出現種数については中/大型造成海草藻場はそれほど遜色ないものの、小型造成海草藻場では顕著に少ないこと、また、総個体密度や各種の個体密度パターンなどにも違いがあることなどが判った。

以上から、造成海草藻場は天然海草藻場と同様の機能を果たすようになる可能性があること、実際に同様の機能を果たすようになるまでにはかなり時間がかかるものの、面積が大きいと、より短期間でそのような機能が備わる可能性があること、海草藻場の面積によって個体密度がかわる種が存在する可能性があることなどが示唆された。ここ数年タイで続いている悪天候(2010年度および2011年度において本調査地は大雨による洪水に見舞われた)により、研究開始初年度の2010年度に造成した海草藻場のみならず2011年度に造成した海草藻場の多くが消失するなどした。また、海草種子の採集量にも悪影響が及んだため、実験室内で栽培できた海草苗の数が当初の想定数より少なくなってしまった。そのため、当初の計画よりもやや遅れている。24年度が最終年度であるため、記入しない。実験室内で栽培した海草苗を用い、既存の造成藻場のメンテナンスおよび新たな藻場造成を行い、造成藻場のサイズの効果の検証等、藻場造成デザイン策定時に重要なファクターの効果の検証を行っていく。当初の計画よりもやや遅れているため、なるべく調査頻度を増やし、遅れを取り戻すように心がける。使用できる海草苗数が不足するような場合には、繰り返しの数を減らすことなどによって対応していく。
「汚職との闘い」をめぐる政治：現代ロシアにおける腐敗防止政策の展開

ロシアにおいては、特に2008年の連邦法「腐敗防止について」の制定以降、様々な腐敗防止政策が導入され、独自の展開を遂げつつある。本研究では、政権にとっては自らの行動を制約しかねない諸政策がなぜ導入され、そしていかなる力学の下で変化を遂げてきたのかを明らかにすることを目指す。その際に、本研究においては、腐敗防止の国際規範の影響と国内政治要因との関係性、とりわけ、国内における主要政治勢力である政権・現職エリート・野党の相互作用に注目した説明を試みる。
病院機能に応じた院内虐待対応組織の役割についての研究

医療機関が子ども虐待に対し、組織的に子どもの安全をより確実に担保し、支援につなげていくための仕組みとしてCPTを構築、より充実したものにすることが急務である。しかしながら、2015年度に行った高度医療機関調査では、CPTが存在するにも関わらず、事実上機能していない施設が多数あった。2016年度の児童福祉法の改正など、虐待を取り巻く環境は変化している。このような社会的な関心や環境の変化のなか、どのようにCPTが変化しているかを調査するとともに、病院機能に応じたCPTの役割を提示し、医療機関での虐待対応の標準化を目指す。
タンパク輸送に着目した心筋疾患治療戦略の開発

心筋疾患の病因となる細胞内タンパク輸送障害に関わる分子間の機能連関異常を解明するとともに、その異常を是正する低分子化合物をスクリーニングし治療薬のシーズを得ることを目的とした。不整脈患者に見出したKvLQT1チャネル変異による細胞内輸送障害を是正する低分子化合物をELISA法でスクリーニングする系を開発し、これを用いて約8,000件の低分子化合物をスクリーニングして32件の候補化合物を得たが、いずれの低分子化合物とも細胞内輸送障害の解除効果は小さく、COPIおよびCOPIIの機能修飾効果は認められなかった。一方、不整脈の新規原因遺伝子としてSLMAP変異を見出したため、当該変異、健常人にも認められるSLMAP多型、および正常SLMAPを用いてSCN5Aチャネルの機能変化を検討した。その結果、正常およびSLMAP多型はSCN5Aチャネルの機能を亢進するが、変異SLMAPでは亢進効果が減弱していた。また、遺伝子導入細胞を用いて、変異SLMAPはSCN5Aチャネルの細胞表面への発現性を抑制することを明らかにした。さらに、不整脈患者にSCN3B変異を見出したが、この変異もSLMAP変異と同様にSCN5Aチャネルの発現性を抑制した。これらのことは、SLMAPおよびSCN3BがSCN5Aチャネルの細胞内輸送を担うことを示唆するが、SLMAPはSCN5Aとは結合性を示さなかった。これとは別に、不整脈を合併する拡張型心筋症に見出されたZASP変異はSCN5Aの機能を抑制すること、ZASPとSCN5Aは結合性を示さないものの細胞内で複合体を形成することを明らかにした。また、ミオシン脱リン酸化酵素小サブユニットによる心肥大病態はROCK阻害剤で、LMNA変異による心不全病態はCa増感剤の投与によって改善出来ることを遺伝子改変マウスを用いてin vivoで証明した。心筋疾患の病因となる細胞内タンパク輸送障害に関わる分子間の機能連関異常を解明するとともに、その異常を是正する低分子化合物をスクリーニングし治療薬のシーズを得ることを目的として研究を実施し、以下の成果を得た。(1)心筋イオンチャネルの細胞質内ドメイン機能の解析:KvLQT1チャネルの細胞内ドメインにチャネル分子の細胞内輸送障害を来たすQT延長症候群関連変異を2種見出した。1種はチャネル分子の結合異常、他種は小胞体内貯留を来たした。一方、Brugada症候群患者の一部に見出されるLIMドメインを有するタンパク遺伝子の変異は心筋Naチャネル(SCN5A)に対する結合性を増強した。(2)心筋症における転写関連因子(CARP)の核内局在障害メカニズム:転写関連因子であるCARPタンパクは未分化な段階では核内に集積し、分化が進むと核から細胞質に移行する。我々は肥大型心筋症患者に3種のCARP変異を見出したが、ラット心筋細胞変異CARP遺伝子を導入すると、正常、変異CARPとも未分化段階では核内のみに局在したが、分化段階では正常CARPは細胞質のみに局在し核内には存在しないが、変異CARPはいずれも核内に残留した。一方、拡張型心筋症患者に異なる3種の変異を見出したが、これらはいずれも細胞内局在異常を示さなかったが、C2C12細胞株に導入するとストレッチ反応関連遺伝子群の発現パターンを変化させた。(3)変異イオンチャネル細胞内輸送障害を是正する低分子化合物の探索:正常あるいはQT延長症候群の原因となる2種のKvLQT1変異を導入したCOS7細胞株をそれぞれ樹立している。これらの細胞株を用いて、変異KvLQT1チャネルの細胞表面発現を増強する低分子化合物をスクリーニングしている。現在までに11,000種の低分子化合物のスクリーニングから候補化合物を選択した。また、ミオシン脱リン酸化酵素

小サブユニットによる心肥大病態はROCK阻害剤で、LMNA変異による心不全病態はCa増感剤の投与によって改善出来ることを遺伝子改変マウスを用いてin vivoで証明した。
RNA機能発現におけるRNA修飾の役割

RNA修飾は細菌からヒトまで普遍的に存在し、RNAの機能発現に必須であると考えられる。リボソームの構成成分であるリボソームRNAは、ヒトでは200箇所以上のヌクレオチドが修飾を受けているが、役割はほとんど分かっていない。これら修飾は機能性RNAのひとつであるsnoRNAとタンパク質群により特異的に行われている。本研究ではゼブラフィッシュを用いたノックダウン法によりRNA修飾を担う因子群(ディスケリン、フィブリラリン、snoRNA)の機能を阻害し、表現型の解析を行った。ディスケリンは、骨髄不全と色素沈着の異常を主症状とする先天性角化不全症の原因遺伝子としても知られている。モルフォリノアンチセンスオリゴを受精卵へ注入することにより作製したディスケリンのノックダウン胚を、受精後48時間に、o-dianisidine染色液に浸し、ヘモグロビン染色を行った。コントロール胚と比べて、ノックダウン胚は全身において赤血球の減少が認められた。また、落射光を照射し、実体顕微鏡にて観察を行ったところ、色素細胞(黒色細胞、虹色細胞)の沈着異常が見られた。以上のことから、ディスケリンのノックダウン胚は、先天性角化不全症の疾患モデルとして有効であることを示した。また、ホールマウントin situハイブリダイゼーションにより、snoRNAは特に頭部と尾部の先端領域で強い発現が見られた。snoRNAの生成を阻害した胚は、脳構造の形成異常を示すことから、snoRNAの発現が低下することで初期発生における脳形成に異常を及ぼしたことが考えられる。生体内のRNAはほとんどが転写後に修飾を受けている。本研究ではゼブラフィッシュを用いたノックダウン法によりRNA修飾を担う因子群の機能を阻害し、表現型の解析系を確立した。1.修飾に関わるタンパク質の翻訳を阻害したゼブラフィッシュ胚の作製メチル化酵素であるフィブリラリンの翻訳を阻害するモルフォリノアンチセンスオリゴ(MO)をゼブラフィッシュ受精卵へ微量注入した。受精後24時間の胚は顕著な発育遅滞を示し、脳構造が不明瞭であり、口、胸びれが形成されず6日で致死となった。シュードウリジル化酵素のディスケリンに対するMOを注入した胚は、中脳蓋の肥大、脊索の歪みがみられた。5塩基のミスマッチ塩基を含むMOの注入では、異常な表現型は得られなかったため、フィブリラリンとディスケリンの機能阻害による表現型であると考えている。2.修飾のガイドRNAとして機能するsnoRNAの機能阻害脊椎動物のsnoRNAは他の遺伝子(ホスト遺伝子)のイントロンにコードされ、ホスト遺伝子のスプライシング機構を利用して切り出される。BLAST検索によりゼブラフィッシュのsnoRNA配列を76個同定した。次に、イントロンからsnoRNAの生成を阻害するためにスプライシングを抑制するMOを注入した。標的として選んだsnoRNAは、エキソン配列がタンパク質の情報を持たないホスト遺伝子に内在するため、ホスト遺伝子側が表現型に及ぼす影響は極めて低いと考えられる。ノザンプロッティングにより標的としたsnoRNAの生成が特異的に低下していることも確認できた。
ヘテロダイン周波数変換を利用した室内・原位置岩盤透水計測法の検討・評価について

本研究は,これまで困難であった岩盤および岩石試料の透水特性計測法を確立するものである.主な研究開発項目は次の内容である.1)不連続面を有する岩石試料の一面せん断試験における物理パラメーターと水理特性を把握するための研究2)室内及び現位置での難透水性岩盤の水理特性評価法の確立その研究成果は次の通りである.1)不連続面を有する岩石試料の一面せん断試験において,応力関係とダイラタンシー特性およびそれらと水理特性の関係を実験によって求め,岩石における不連続面が力学的条件と水理特性にどのような影響を与えるのかを明らかにした.2)周波数を高精度に制御できる震源の製作と,さらにそこから出力される弾性波が遠方まで減衰しないための工夫を考察することで,岩盤を通過する波の分散特性を現位置で計測するためのハード機器を実現させることを試みた.3)岩盤を通過する波の分散特性から透水係数を算出するための理論を考察し,前記ハード機器との組み合わせにより、現場においてボアホールを利用した孔間トモグラフィ技術を実現することを試みた.これにより現位置で弾性波の周波数特性を利用した透水性評価システムを完成させることが可能になった.本年度は室内での岩盤透水係数の計測法について研究を行い,次のような特徴を有する一面透水せん断試験機の開発を行い,不連続面を有する岩石の変形挙動と透水特性の相関特性を把握することのできる室内実験を可能にした.・垂直剛性一定下でせん断試験を行える自動コントロールを有するサーボ機構を備えたせん断試験機の開発不連続面をもつ岩石試料の強度手数を求める場合,それは不連続面のラフネスの大きさや形状に影響される.そのため,同一強度をもった供試体を多数用意する必要があるが,天然の岩盤でそれを用意することは不可能である.そこで,試験中にせん断強度がピークに達すると同時に,自動的に垂直応力を増加する機構を開発し,同一の不連続面をもつ供試体を多数用意することなく,1つの供試体で強度定数を求めることを可能にした.・透水特性の計測と一面せん断試験を同時に行える試験機の開発不連続面を有する岩石試験の一面せん断を行いながら,不連続面の透水特性を求めることは従来までは困難であった.しかし,本研究では遮水機構の開発を行い,不連続面に対して平行に水を流す機構を実現させ,さらにその試験が自然の状態に近い低動水勾配の状態で行える機構の開発を行った.これにより,岩盤の透水特性に影響を与える不連続面の特性を,当該岩盤の変形挙動と相関させながら把握することを可能にした.これらの成果により,岩盤の透水特性を決定する因子に関しての基礎実験を行い,そのメカニズムを明らかにすることを可能にした.また,ヘテロダイン周波数特性を利用した原位置透水試験を行うための試験条件設定を,あらかじめ室内試験によって見出すことを可能にした.来年度は,本年度に開発した試験機にヘテロダイン周波数変換機能を組み込み,室内高精度透水試験とせん断を同時に行う試験を可能にし,その原理を原位置試験にも適用する予定である.本研究は,これまで困難であった岩盤および岩石試料の透水特性計測法を確立するものである.主な研究開発項目は次の内容である.1)不連続面を有する岩石試料の一面せん断試験における物理パラメーターと水理特性を把握するための研究2)室内及び現位置での難透水性岩盤の水理特性評価法の確立その研究成果は次の通りである.1)不連続面を有する岩石試料の一面せん断試験において,応力関係とダイラタンシー特性およびそれらと水理特性の関係を実験によって求め,岩石における不連続面が力学的条件と水理特性にどのような影響を与えるのかを明らかにした.2)周波数を高精度に制御できる震源の製作と,さらにそこから出力される弾性波が遠方まで減衰しないための工夫を考察することで,岩盤を通過する波の分散特性を現位置で計測するためのハード機器を実現させることを試みた.3)岩盤を通過する波の分散特性から透水係数を算出するための理論を考察し,前記ハード機器との組み合わせにより、現場においてボアホールを利用した孔間トモグラフィ技術を実現することを試みた.これにより現位置で弾性波の周波数特性を利用した透水性評価システムを完成させることが可能になった.本研究は,これまで困難であった岩盤および岩石試料に対する高精度の透水試験法を確立するものである.岩石供試体を使った透水試験は、岩盤の特性を事前に把握するために必要なものであり、様々な環境条件を人為的にコントロールしながら水理特性を計測できることから、岩盤の現状あるいは将来予想される条件下での特性把握には必須のものである.また,原位置での透水試験も,原位置での亀裂特性と関係した透水特性を把握することができ,地質構造と結びついた透水特性を評価するためには不可欠なものである.このような背景を鑑み,次の内容の研究を実施した.1)不連続面を有する岩石試料の一面せん断試験における物理パラメーターと水理特性を把握するための研究2)室内及び現位置での難透水性岩盤の水理特性評価法の確立その研究成果は次の通りである.1)の研究項目において実施するせん断試験機において,応力・ひずみ関係と水理特性の関係を考察し,力学的条件と水理特性の相関を把握した.2)の水理特性評価法では次のような検討を行った.・正弦波状のデジタル信号を発生させ,.インバータにより周波数に変換する技術の検討

.・受信側において岩石供試体および原位置の岩盤に入力される信号と同じ信号をコンボルーションする技術の検討.室内実験においては,岩石供試体を通過後の圧力信号が得られ,原位置試験では受圧孔での圧力信号が得られた.なお,受信側の信号を加圧側と同じようにして圧力と電圧の変換を行うことができた.・以上の操作により無限のS/N比でもって透水特性等の水理特性が計測できるシステムの理論的な構築を行った.これにより異なる二つの周波数をもつ信号を非線形装置を用いて混合し,別の周波数を作り出すヘテロダイン技術を利用した透水性評価システムを完成させることが可能になった.
中国の有害元素(フッ素、ヒ素)汚染地下水の環境調和型水質改善技術の開発

(目的)中国の広い地域において地下水がフッ素やヒ素などの有害元素によって汚染されており、その飲用水、工業用水としての利用が著しく制限されている。このような多量の汚染地下水を処理する際には、汚染水から効率よく汚染物質を取り除くだけでなく、中国の技術、経済、環境事情と十分調和がとれ、水処理によって新たな環境付加を発生しない、いわゆるエコテクノロジー(環境調和技術)の概念に基づく高度処理技術が求められる。本研究ではこのような水質改善技術の開発のために、各種調査研究を行った。(結果)1)中国における地下水のフッ素、ヒ素の汚染状況はきわめて深刻であり、多くの健康被害が報告されいるにもかかわらず、その水質改善プロセスについては先進国における工業廃水処理システムの適用にとどまっており、中国の大規模な地下水汚染の対策には新たな水質改善技術の開発が必須であることが明かとなった。2)フッ素について、水質改善技術を詳細に検討した結果、フッ素をフッ素資源として利用可能なフッ素アパタイトの形態で固定しながら高度除去できるリン酸カルシウムを用いたフッ素除去反応を見出し、その反応はフッ素のみならずリンや重金属などの複数有害物質を容易かつ高度に除去できることを見出した。3)汚染水除去に用いる材料として、貝殻や魚の骨など、水産業廃棄物を用いることによる、水質改善プロセス全体の環境負荷がきわめて低い、全く新しい水質改善システムの開発が可能であるとの結論に達した。現在、富山県の財団の助成や企業との共同研究により、実用的な水質改善システムの開発に向けて、研究を進めていることころである。これまでに中国における地下水のフッ素汚染の実態およびその水質改善技術の開発に関する調査研究を行い、成果をあげてきた。その結果、内モンゴル自治区やウイグル自治区、貴州省等の地下水は、フッ素だけでなくヒ素によっても汚染されている事が明らかになった。その汚染状況の詳細はしかしながら明らかにされていない。更に、このような複数の有害元素によって汚染された地下水の処理技術については未だに確立されていない。本研究では、中国における地下水中の、フッ素及びヒ素による汚染と、中国の経済や技術の現状と環境保全との調和がとれた環境調和工学(エコテクノロジー)的手法をいた水質改善技術の開発を目的として調査研究を行った。フッ素汚染原因については天然土壌由合とアルミニウム製錬で用いる氷晶石由来の可能性が指摘されているものの、原因は解明されていないいずれにしても、フッ素除去技術は満足な状況にはなく、早急なエコテクノロジー的技術が求められてい事が判明した。そこで本研究班はフッ素を効率的に除去し、その処理後に生成する物質を資源として利できる反応システムを設計し、リン酸カルシウムの転化反応を用いるフッ素除去反応を検討した。その結果現行の活性アルミナを用いる除去法よりも安価で高効率にフッ素を除去できる事を見出した。今後はこ反応の反応機構の解明と中国飲料水処理実用化に向けての諸問題解決、更に、ヒ素除去反応との組合わせについて研究を進めていく。本研究課題,「中国の有害元素(フッ素,ヒ素)汚染地下水の環境調和型水質改善技術の開発」は,平成79年度に文部省国際学術研究(学術調査)の補助のもとで行った,「エコマテリアルを用いた中国におけるフッ素汚染地下水の水質改善技術の開発」に続く調査研究として行ったものである。本調査研究では中国におけるフッ素やヒ素で汚染された地下水の問題,それに対する対策の実態調査を進め,更にフッ素汚染水については、生体模倣反応による新しい水質改善プロセスを組み込んだ飲料水化技術の開発を行った。フッ素やヒ素による水汚染の原因は、フッ素濃度が高い地下水をも飲料水として使用せざるをえない水事情、またヒ素については、フッ素濃度が低い、より深い位置にある地下水がヒ素によって汚染されていることによるとわかった。このように、汚染されていることを承知しつつも、汚染水処理技術開発、あるいは処理技術の普及の遅れによってこの問題が現在も拡大しつつあることがわかった。そして、ヒ素汚染水問題解決のためにもフッ素汚染水処理技術開発が有効であるとの認識に達した。

そこで、多量の汚染水を経費や資源の使用を最小限とするエコマテリアルとして、リン酸カルシウム-フッ素アパタイト系化合物を用いる、生体模倣反応によるフッ素除去法を検討した。この化合物を用いることにより、従来の方法であるフッ化カルシウム沈殿法や活性アルミナ吸着法よりも高い効率でフッ素の除去が可能であることを見出した。この反応で生成するフッ素アパタイトはフッ素やリン資源としても有用であり、汚染物質から資源を回収するという、ゼロエミッション的な環境問題対応技術であり、この更なる発展が中国におけるフッ素汚染水問題解決の糸口となるものと考えられた。
双曲空間における測地線のスペクトル的性質の解明

連続スペクトルの分布状況の解明には,保型L関数の解析が必要となる.その初期段階として,関連するspherical representationの性質を解明することを目的とした.p-進群Gの球面表示において,Casselman(1980)が標準絡作用素に双対となるベクトル基底(Casselman基底)を定義した.本年度はこの基底を明示的に記述することを試みた.米国Stanford大学のBump教授との共同研究において,G=GL(3)において具体的記述を得ることに成功し,得られた成果を報告集(津田塾大学数学・計算機科学研究所報告集)にまとめた.一方,ここで得られた各基底の表示には,一定の規則があるように見受けられた.これをもとにG=GL(4)について計算機を用いて調べた結果,ある一定条件のもとでその規則が成り立つことが判明した.この事から一般のGに関する予想をたて,これを6月の研究集会(Forth Workshop in Multiple Dirichlet series)で発表した.その後も本予想について研究を続け,A型ルート系においてBruhat順序で関連するワイル群の元に対し,"good word"の存在を仮定した所,この予想を解く事に成功した.本結果は論文にまとめ投稿中である.本研究の成果は組み合わせ論で知られるDeodhar予想や,未解決問題として知られるKazhdan-Lusztig多項式の情報を含む事から,スペクトルの分布状況のみならず,表現論,組み合わせ論において重要な成果となった.1)本年度は,先行研究成果である次元双曲空間におけるセルバーグゼータ関数のスペクトル表示を他次元に拡張する研究に取り組んだ.2次元に関して結果が得られたので,これを3次元の成果とあわせて論文にまとめ,現在投稿中である.一方,高次元化については収束性および多重ガンマ関数の精密な表示を得る部分に問題が残り,現在はこの問題を解決する方法について研究中である.この問題点が解決することにで,他の研究における高次元化にも応用できることが期待できる.また昨年8月に行われた合宿型研究集会である「八王子セミナー」に参加し発表を行った.研究集会で議論されたリーマンゼータ関数に関する情報は,類似のゼータ関数であるセルバーグゼータ関数の研究を行うにあたり非常に重要であり,今後の研究を遂行するうえで貴重な経験となった.2)来年度および再来年度に着手予定であるスペクトルの分布状況の研究について,基礎知識の習得に着手した.本取り組みにより,スペクトル問題の解決におけるKloosterman和の必要性を確認した.さらに,このKlooesterman和について知識を蓄積しその利用方法を習熟することで,測地線の分布を表す「素測地線定理」の改善が期待でき,その他の問題への応用が可能であることを確認した.このように本年度の基礎的研究成果により,来年度以降の研究の問題点とその解決方法が明確になった.この一方で,スペクトル問題の解明にむけたもう一つの取り組みである離散スペクトルの最小固有値の評価を目的とし,保型表現についての研究に取り組んだ.本研究で得られた成果を用いることで,3次元双曲空間における離散スペクトルの最小固有値の評価と保型L関数のsubconvexityの改善が期待できる.以上のように,本年度は来年度以降の研究に大きな役割を果たす基礎知識と方法論の取得に努めた.本年度は,離散スペクトルの最小固有値の評価,およびK-type付高次元におけるスペクトルの分布状況の解明に必要なLie群に関する研究に取り組んだ.1.3次元双曲空間における離散スペクトルの最小固有値の問題に取り組んだ.昨年度の先行研究において,指標の扱いに問題があることがわかっていた.本年度はこの問題点を明らかにし,米国スタンフォード大学のTrotabas助教授と討論することによりこれを解決した.これにより3次元双曲空間における離散スペクトルの最小固有値の評価を完成させた.得られた結果は論文にまとめ現在投稿中である.また米国プリンストン大学のSarnak教授と結果の意義について討論し,本研究の本質を確認した.一方,11月に米国数学研究所(The American Institute of Mathematics)にて開かれた研究集会で「解析数論において今後取り組むべき問題」の1つとして本研究の一般化が取り上げられた.このことから本研究の重要性は明確である.2.K-type付高次元の連続スペクトルの分布状況の解明には,Eisenstein級数および保型L関数の解析が必要である.このため,関連する球関数の性質を解明する必要がある.本研究については,米国スタンフォード大学のBump教授と共同研究として取り組んでいる.本年度の研究では,リー群Gの最大ベキ単部分群Nにおける球関数の積分が,結晶基底の言葉で書き換えられることを示した.結晶基底は量子群の表現の基底と関連して定義されるもので,ヤング図形と関係することが知られている.すなわち,本研究はスペクトルの解明のみならず,Lie群や表現論,量子群など幅広い分野での応用が期待できる.特にBump教授が以前から取り組んでいるワイル群多重ゼータ関数の数値的データが本研究結果の応用として得られるため,本研究は今後の研究発展において意義のある結果であるといえる.本年度の研究は論文にまとめ,現在投稿中である.また,本結果を2月のスタンフォード大学の数論セミナーで発表した.連続スペクトルの分布状況の解明には,保型L関数の解析が必要となる.その初期段階として,関連するspherical representationの性質を解明することを目的とした.p-進群Gの球面表示において,Casselman(1980)が標準絡作用素に双対となるベクトル基底(Casselman基底)を定義した.本年度はこの基底を明示的に記述することを試みた.