hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
動力学的に形成された量子絡み合いの統計的普遍性の広がりとその応用

統計物理学の基礎付けという観点からは、現実の系が持つランダム性が完全ならランダム性からどの程度、どのような性質をもってずれているのかをその領域において明らかにすることは重要である。その解析で基盤となる複素ランダム行列の理論を構築できたことは大きな進展である。先行研究により、我々は、十分に発達したカオス動力学を持つ量子系では、時間発展によって形成される量子絡み合いが完全にランダムな統計的普遍性を獲得することを示した。ここで着目している統計的性質は、時間発展する一つの状態を一定時間間隔ごとにサンプリングすることによって得られる量子状態の標本におけるものである。本研究の目的は、この先行研究を進め、動力学が十分に発達したカオスでない系、つまり、弱い量子カオス系や可積分系などにも、動力学的に形成された量子絡み合いの統計的性質に普遍性が現われるかどうかを明らかにすることである。特に、我々は、最新の論文で、最大Schmidt固有値が、量子絡み合いを形成した動力学の特徴を検出するための極めて敏感な指標となりうる可能性を指摘しており、量子絡み合い状態における最大Schmidt固有値の統計的性質を明らかにすることが、理論的にも実験的にも重要である。そこで、平成26年度から平成27年度にかけて、固定跡複素ランダム行列の最大Schmidt固有値の数理解析を行った。その結果、固定跡複素ランダム行列の最大Schmidt固有値の分布関数を解析的な関数形(多項式)で厳密に書き下すことに成功した。さらに、平成28年度には、量子絡み合い状態の最大Schmidt固有値の統計的性質の解析に取り掛かった。具体的には、量子結合系の状態の時間発展をシミュレーションし、動力学的に形成された量子絡み合い状態の最大固有値の統計分布を求め、前年までに構築したランダム行列理論と比較することを行った。その結果、量子絡み合いのSchmidt最大固有値の分布から、その量子系の動力学的な性質が強いカオス力なのか弱いカオスなのかと判断できることが分かった。量子絡み合いは、2つ部分系の状態間に現れる量子系固有の相関である。2つの系の状態間に量子絡み合いがなくとも、その系の間に相互作用があれば動力学的時間発展によって量子絡み合いが形成される。量子絡み合いはSchmidt分解で表され、Schmidt固有値で絡み合いの性質が示される。そこで、まず、ランダム行列の最大Schmidt固有値に注目し、その分布関数を解析的に導出した。それを基準とするランダム性の指標を導入し、動力学的に形成された量子絡み合いの統計分布から、量子絡み合いを形成する動力学が、十分に発達したカオスであるのか、弱いカオスのであるか、または可積分であるのか判定可能であることを示した。本研究の目的の一つは、十分に強いカオスによって形成された量子絡み合いで見つかった統計的普遍性がどこまで広がっているのかを明らかにすることである。我々の先行研究は、弱いカオス系からカオス性を強めていくと、選択した表示によらない量子絡み合いの指標であるSchmidt固有値の一体分布関数がランダム行列のそれに近づいていくことを示している。さらに詳細な解析により、Schmidt固有値の一体分布関数のずれは最大のSchmidt固有値において有意に大きいことも示されている。
微生物脱硫に関与する酵素系と遺伝子群の解析と応用

常温性脱硫細菌Rhodococcus erythropolis D-1は微生物脱硫研究におけるモデル化合物ジベンゾチオフェン(DBT)を脱硫し、2-ヒドロキシビフェニル(2-HBP)を生成する能力を有する。DBT脱硫酵素、DszC、DszA、Ds2Bは直接DBTおよびその代謝物に作用して脱硫反応が進行するが、このうちモノオキシゲナーゼであるDszC、DszAの活性発現にはフラビンレダクターゼ(FR)が必須である。本研究においては、FRとDszBに関する研究を行った。FRをD-1株から精製し、電気泳動的に単一な標品を得た。本酵素は四量体構造を有し、サブユニット分子量は22kDaであり、フラビンを補欠分子族として含有していなかった。電子供与体としてはNADHに対してのみ作用し、NADPHを基質とすることはできなかった。電子受容体に対する基質特異性も低くFMN以外にはわずかにFADを基質とすることができたが、活性は10%程度にとどまった。本酵素の反応至適温度は35°Cであったが、80°Cで30分間処理した後も30%の活性を保持しており、熱安定性は高いと判断された。また、本酵素の高発現株の無細胞抽出液中の比活性は、親株に比べて275倍上昇し、可溶性タンパク質中の約3分の1を本酵素タンパク質が占めていた。脱硫微生物が生産するフラビンレダクターゼを詳細に明らかにしたのは今回が初めてであり、また、既知のフラビンレダクターゼとサブユニット構造や基質特異性の点で違いが認められるため、今後、構造研究への展開が期待される。DszBもまずD-1株からの精製を試みたが、安定性が悪く、完全な精製には至らなかった。そこで、すでに明らかにされているR.erythropolis IGTS8のdszB遺伝子の塩基配列を基にPCRを行い、遺伝子クローニングを実施した。酵素遺伝子を高発現ペクターpET21-aに組み込み、大腸菌内でのDszB生産を図ったが、封入体形成のため、活性を検出することができなかった。次に、分子シャペロンGroEL/GroESとDszBを共発現させたところ、DszBを高発現させることができた。高発現株からDszBを電気泳動的に均一にまで精製し、諸性質の検討を行った。本酵素は他にいかなるタンパク質成分および補欠分子族を要求することなく、炭素-硫黄結合を開裂することができるユニークな酵素であることが、明らかになった。我々が単離したRhodococcus erythropolis D-1株は微生物脱硫研究におけるモデル化合物であるジベンゾチオフェンを脱硫することができる。本菌株はDszC、DszA、DszBおよびフラビンレダクターゼの4つの酵素により脱硫反応を触媒する。今年度は、フラビンレダクターゼを本菌株から精製し、大腸菌内で高発現化してその性質を明らかにした。

フラビンレダクターゼはDszCおよびDszAが触媒する酵素反応に必須な役割を果たす。本酵素をR.erythropolis D-1から精製し、比活性が無細胞抽出液に比べて660倍上昇した電気泳動的に単一な標品を得た。本酵素は四量体構造を有し、サブユニット分子量は22kDaであり、フラビンを補欠分子族として含有していなかった。電子供与体としてはNADHに対してのみ作用し、NADPHを基質とすることはできなかった。電子受容体に対する基質特異性も低くFMN以外にはわずかにFADを基質とすることができたが、活性は10%程度にとどまった。また、既知のフラビンレダクターゼが基質とすることができる芳香族ニトロ化合物に対する活性は有していなかった。本酵素の反応至適温度は35°Cであったが、80°Cで30分間処理した後も30%の活性を保持しており、熱安定性は高いと判断された。本菌株の全DNAを鋳型としたPCRにより本酵素遺伝子を増幅してクローニングを行い、大腸菌内で高発現化させた。その結果、無細胞抽出液中の本酵素の比活性は、R.erythropolis D-1に比べて275倍上昇し、可溶性タンパク質中の約3分の1を本酵素タンパク質が占めていた。脱硫微生物が生産するフラビンレダクターゼを詳細に明らかにしたのは今回が初めてであり、また、既知のフラビンレダクターゼとサブユニット構造や基質特異性の点で違いが認められるため、今後、構造研究への展開が期待される。我々が単離した常温性脱硫細菌Rhodoccoccus erythropolis D-1は微生物脱硫研究におけるモデル化合物ジベンゾチオフェン(DBT)を脱硫し、2-ヒドロキシビフェニル(2-HBP)を生成する能力を有する。本菌株が生産するDBT脱硫酵素、DszC、DszA、DszBは直接DBTおよびその代謝物に作用して脱硫反応が進行するが、このうちモノオキシゲナーゼであるDszC、DszAの活性発現にはフラビンレダクターゼが必須である。今年度は、DBT脱硫の最終段階、2'-ヒドロキシビフェニル2-スルフィン酸を2-HBPと亜硫酸へ変操する反応を触媒する酵素DszBに関する研究を行った。まずD-1株から本酵素の精製を試みたが、安定性が悪く、完全な精製には至らなかった。そこで、すでに明らかにされているR.erythropolis IGTS8のdszB遺伝子の塩基配列を基にPCRを行い、遺伝子クローニングを実施した。酵素遺伝子を高発現ベクターpET21-aに組み込み、大腸菌内でのDszB生産を図ったが、封入体形成のため、活性を検出することができなかった。次に、分子シャペロンGroEL/GroESとDszBを共発現させたところ、DszBを高発現させることができた。高発現株からDszBを電気泳動的に均一にまで精製し、諸性質の検討を行った。本酵素は他にいかなるタンパク質成分および補欠分子族を要求することなく、炭素-硫黄結合を開裂することができるユニークな酵素であることが、明らかになった。また、本酵素の至適温度ならびに熱安定性は他の脱硫酵素よりも低く、生成物2-HBPにより阻害を受けることが酵素レベルで明らかになった。このことは、DszBが関与するステップがDBT脱硫の律速段階であることを示しており、本酵素反応の強化が微生物脱硫プロセスにおける重要課題であることが浮き彫りにできた。
ダイバータにおける高速プラズマ流が及ぼすデタッチプラズマへの影響

本研究の目的は,直線型ダイバータ模擬装置によりSOLプラズマ流やELMのような高速プラズマ流が及ぼすデタッチプラズマへの影響を明らかにし,デタッチプラズマ制御とデタッチプラズマ生成に適したダイバータ構造を見出すことである.前年度では静電イオンサイクロトロン波によるイオン加熱と発散磁場によるイオン加速実験を行い,磁力線方向への加速が確認された.また,Machプローブによる計測により,亜音速程度のプラズマ流の生成が確認された.今年度はデタッチプラズマの空間特性を明らかにするため,z軸方向のプラズマパラメータ計測のため,上流,中流,下流の3つの位置にプローブ計測系を設置できる真空フランジを製作し,実験を行なった.ターゲット近傍では,冷却ガスの流量の増加に伴い粒子フラックスのロールオーバーが確認された.z軸方向の計測ではデタッチプラズマ生成時に,磁力線方向に電離フロントと思われる密度のピークとz軸方向の電子温度の減少から,急峻な温度・密度勾配の存在が観測された.28年度が最終年度であるため、記入しない。28年度が最終年度であるため、記入しない。本研究の目的は、ELMのような周期的な高速プラズマ流を含むデタッチプラズマにおいて、分子性再結合(MAR)を含む原子・分子反応過程とイオン流速の関係性を明らかにし、デタッチプラズマ制御とデタッチプラズマ生成に適したダイバータ構造を見出し、核融合ダイバータへのスケーリングを確立することである。一年目の目的は、直線型ダイバータ模擬装置において、静電イオンサイクロトロン波による加熱および磁気ノズルによる加速実験を行う。実験領域において垂直・平行の両方向に設置されているファラデー・カップでイオン温度を計測することによりイオン温度の特性を確認することである。さらに、発散磁場による磁気モーメント保存則で生じるイオンの加速をファラデー・カップとマッハプローブによる計測を実施する。実験では、直線型ダイバータ模擬装置TPD-SheetIVに平行平板電極を設置し、ICR加熱により垂直方向にイオンの加熱を行い、終端部において磁気ノズルにより垂直方向から平行方向にイオンを加速させた。計測にはファラデーカップにより垂直方向と平行方向それぞれイオン温度を計測し、Machプローブにより平行方向のMach数を計測した。高周波を印加することにより垂直方向と平行方向のイオン温度は増加された。また、磁場強度の減少に伴い、磁気ノズルが形成されるため、磁気モーメント保存則により平行方向のイオン温度の増加と、Machプローブ計測によりイオンが加速されたことが確認された。高周波加熱と磁気ノズルにより、平行方向のイオン加速に成功した。以上の結果を、国内学会および国際学会で発表を行った。本年度の目的である静電イオンサイクロトロン波による高密度シートプラズマの加熱と磁気ノズルによるイオン加速に成功した。また、本研究課題で重要となる、z軸方向の電子温度・密度の計測に必要な高速スキャニングプローブの真空フランジの設計・製作を行った。2年目の研究で必要となる分子過程を考慮した高密度プラズマのモデリングとダイバータ模擬ターゲットの設計を開始している。本研究の目的は,直線型ダイバータ模擬装置によりSOLプラズマ流やELMのような高速プラズマ流が及ぼすデタッチプラズマへの影響を明らかにし,デタッチプラズマ制御とデタッチプラズマ生成に適したダイバータ構造を見出すことである.前年度では静電イオンサイクロトロン波によるイオン加熱と発散磁場によるイオン加速実験を行い,磁力線方向への加速が確認された.また,Machプローブによる計測により,亜音速程度のプラズマ流の生成が確認された.今年度はデタッチプラズマの空間特性を明らかにするため,z軸方向のプラズマパラメータ計測のため,上流,中流,下流の3つの位置にプローブ計測系を設置できる真空フランジを製作し,実験を行なった.ターゲット近傍では,冷却ガスの流量の増加に伴い粒子フラックスのロールオーバーが確認された.z軸方向の計測ではデタッチプラズマ生成時に,磁力線方向に電離フロントと思われる密度のピークとz軸方向の電子温度の減少から,急峻な温度・密度勾配の存在が観測された.高速プラズマ流を生成した状況で、デタッチプラズマの体積再結合の診断を行う。具体的には,設計・製作した計測用真空フランジを用いて、プローブ法,分光法によりZ軸方向のプラズマパラメーターの計測を行う。また、イオンの輸送項と分子過程を考慮した考慮した1次元のレート方程式を作成し、モデリングにより高速プラズマが流入した際のデタッチプラズマの原子分子過程の解析を行う。
渦鞭毛藻における光合成色素の多様性と光条件に対する適応進化の解明

渦鞭毛藻は水圏に生息する真核性の光合成生物である。その葉緑体は、複数の微細藻類に由来することが知られ、これまでに紅藻、ハプト藻、珪藻、緑藻を起源とする葉緑体が確認されている。申請者は新種の渦鞭毛藻(Yamada et al. 2013)から、光合成生物から報告例がなかった色素cPPB-aE(Yamada et al. 2014)を検出した。この渦鞭毛藻が砂地にすむベントス性だったことから申請者は、生息地と生活形態(プランクトン/ベントス)が色素の生成に影響を与えているのではないかと推測し、世界各地から採取した40種の渦鞭毛藻を用いて生化学的、分子系統的な解析を行った。本研究は大きく2つの成果にわかれる。採取した渦鞭毛藻は2つの葉緑体タイプ(紅藻、珪藻)と3つの生態型(海表面に浮遊するプランクトン、タイドプールに生息するベントス、砂地に生息するベントス)に分けられる。1つ目の研究では、これらの株について色素分析をし、さらに葉緑体タイプ別にクラスター解析を行った。その結果、砂地性のベントス性渦鞭毛藻だけがもつ色素が紅藻タイプで12種、珪藻タイプで16種検出され、渦鞭毛藻が生態型に応答して色素を生成していることを明らかとなった(Yamada et al. 2015)。また砂地にすむ渦鞭毛藻特異的な色素のいくつかは新規色素Mytiloxanthin a-acetateとその光学異性体であることがわかった。2つ目の成果として申請者は、珪藻タイプの葉緑体が4属9種もの珪藻に由来すること、渦鞭毛藻の生態型ごとに共生珪藻が異なっていることを明らかにし、Dinotomが生態型ごとに共生珪藻を別の珪藻に入れ替えていることを示した。また、本研究で用いたDinotom 6種のうち3種は新種であると判断された。27年度が最終年度であるため、記入しない。渦鞭毛藻は、真核生物の中で唯一、複数の生物由来の葉緑体を持つ。これまでに紅藻、ハプト藻、緑藻、珪藻に由来する4つの葉緑体タイプが確認されており、これは渦鞭毛藻が葉緑体を何度も獲得・消失した結果である。本研究は新種の渦鞭毛藻(Yamada et al. 2013a)からクロロフィルaの分解産物cPPB-aE(132,173-cyclopheophorbide a enol)が検出されたことに始まる。光合成生物からcPPB-aEが報告されたのは初であったこと、新種の渦鞭毛藻が砂地にすむベントス性種だったことから、生態型(生息地と生活形態:プランクトン/ベントス)が色素の生成に影響を与えていることが推測された。そこで渦鞭毛藻の葉緑体の獲得や生理的機構に生態型が影響するのかを検証するため、世界各地から採集した40種45株について、生化学的、分類学的な実験とクラスター解析を行った。本年度は(1)HPLC分析により生態型ごとに渦鞭毛藻の色素組成が異なっていること、特に砂地にすむベントス性渦鞭毛藻に特異的な色素群が存在することを発見している。本研究はYamada et al.(2013b)の他、さらに一本を申請者が筆頭著者としてunder revision中である。(2)(1)で検出された、砂地にすむ渦鞭毛藻特有の色素のいくつかはLC-MS分析の結果、Halocynthiaxanthin 3'-acetateとその光学異性体等の可能性が高いことがわかった。これはこれまで光合成生物からの報告がない色素である。さらに(3)分子系統解析から珪藻タイプの葉緑体を持つ渦鞭毛藻は、生態型に応じて共生珪藻を別の種に入れ替えていることが明らかにされている。本研究は現在投稿論文の準備中である。

また砂地にすむ渦鞭毛藻特異的な色素のいくつかは新規色素Mytiloxanthin a-acetateとその光学異性体であることがわかった。2つ目の成果として申請者は、珪藻タイプの葉緑体が4属9種もの珪藻に由来すること、渦鞭毛藻の生態型ごとに共生珪藻が異なっていることを明らかにし、Dinotomが生態型ごとに共生珪藻を別の珪藻に入れ替えていることを示した。また、本研究で用いたDinotom 6種のうち3種は新種であると判断された。本研究は大まかに3つに分かれ、そのうち完了しているものは(1)である。(1)40種45株の渦鞭毛藻についてHPLCによる微量な色素を含む厳密な色素分析をし、さらに生態型と色素組成に関連性がないかクラスター解析を行った。その結果、砂地性のベントス性渦鞭毛藻だけがもつ色素群が検出され、渦鞭毛藻が生態型に応答して色素を生成していることが判明した。Yamada et al. (2013b)のほか1本を、現在under revision中である。(2)(1)で検出された砂地にすむ渦鞭毛藻特異的な色素をLC-MS分析した結果、いくつかの色素はHalocynthiaxanthin 3'-acetateとその光学異性体等の可能性が高いことがわかり、どちらもこれまで光合成生物からの報告がない色素であることが判明した。(3)40種45株の渦鞭毛藻のうち、6種10株は珪藻タイプの葉緑体を持った渦鞭毛藻(:Dinotom)であった。Dinotomはこれまでに12種類が知られているが培養株が確立されている種は2種のみである。本研究で確立された6種のうち5種は世界初の培養株であり、このことから今後Dinotomにおける実験生物学の発展が期待される。さらに珪藻タイプの葉緑体の起源を明らかにするため珪藻の分子系統解析を行った結果、Dinotomが生態型ごとに共生珪藻を別の珪藻に入れ替えており、4属9種の珪藻がDinotomで葉緑体として使われていることが明らかとなった(Yamada et al.投稿準備中)。また、本研究で用いたDinotom 6種のうち3種は新種であった(1種は前述のYamada etal.中で新種として記載、他2種も論文投稿準備中)。27年度が最終年度であるため、記入しない。(1)の研究については、論文の受理を目指し、現在改訂稿の執筆と再実験を行っている。(2)の研究は今後、Halocynthiaxanthin 3'-acetateであるかを日本医科大・高市真一教授のご指導のもとNMRで確認するとともに、この色素の局在をGreen gelもしくはBN-PAGEによって決定する。また異なった光条件で培養した渦鞭毛藻株の光合成活性を測定することによりその機能を類推し、色素の同定と局在・機能の類推の結果をまとめ論文にする予定である。(3)の研究では、共生珪藻の葉緑体ゲノムのフルゲノム解析を行い、渦鞭毛藻と共生珪藻間でどの程度遺伝子の水平移動が起こっているか、さらに現在取り込まれている珪藻はいつ獲得されたものであるのかを推測・考察する予定である。
ベーチェット病の病因遺伝子の同定および動物実験モデルの作成

ベーチェット病は失明率の高い難治性ぶとう膜炎であり、また全身の諸臓器に慢性炎症を生じるため、ともすれば死に至る全身性炎症性の難病である。特に4主症状の1つである口腔内アフタは本病にほぼ必発であり、初発症状としてみられることが多いため、歯科・口腔外科領域においても極めて重要な疾患である。ベーチェット病発症に何らかの遺伝的背景(疾患感受性または病因遺伝子)が関与していることは疑いなく、少なくともその1つは第6染色体短腕上のHLA領域に存在していると考えられている。本病は人種を越えてHLA-B51抗原と強く相関していることが明らかにされているが、われわれの解析では本病の病因遺伝子はHLA-B51抗原遺伝子そのものではなく、HLA-B遺伝子近傍の他の遺伝子である可能性が示唆されている。ベーチェット病は人種を越えてHLA-B51抗原と強く相関していることが明らかにされており、特定の遺伝的背景のもとに、何らかの外的要因が作用して発症すると考えられている。我々はHLA-B,HLA-C遺伝子領域を含む連結クローンを分離し、蛍光自動シークエンサーを用いたショットガン法にて、約1,200kbのゲノムの全塩基配列を決定した。ノザンハイブリダイゼーションにより、HLA-B遺伝子近傍に5個の新遺伝子(NOB1-5と命名)を見出し、一部cDNAクローンを分離した。また、この領域に、25塩基の反復配列からなる262個のマイクロサテライトリピートを見出した。その内、MICA遺伝子のわずか12kbセントロメア側に、反復回数が約1,000回にも上るTA配列を認め、遺伝学的な組み換えのホットスポットである可能性が示唆された。MICBHLA-C遺伝子領域の26個について、患者群でその遺伝的多型性を検索し連鎖解析を行った結果、MICAHLA-B遺伝子間に位置するマイクロサテライトMIBが本病と最も強く相関していた(P=0.0000004;Maekov chainparameter,P+S.E.=0.00000±0.00000)。MICA,MICB遺伝子の多型性解析を行い、各々20種類、11種類の対立遺伝子を同定した。本病患者群でMICB遺伝子の多型性を検索したところ、有意な相関は認められなかった。また、MICB遺伝子を発現させたトランスジェニックマウスも作成した。これらの結果から、本病の原因遺伝子はMICAHLA-C遺伝子間の約160kbの領域に存在し、さらに、MICAHLA-B遺伝子間のマイクロサテライトMIBを頂点とした近傍領域に存在する可能性が非常に高いことが示唆された。既に我々はこの領域のゲノムの全塩基配列を決定しており、未知の新遺伝子(NOB遺伝子)を見出している。すなわち、本病の原因遺伝子はMICA、NOB1,NOB2,NOB3,HLA-B遺伝子のどれかである可能性が高いと考えられた。
環状DNA解析による新しいT細胞抗原レセプタ-遺伝子の探索

胎児および成熟マウスの胸腺の細胞を調整し、染色体外の環状DNAを精製し、制限酵素によって断片化し、環状DNAライブラリ-を作製し、T細胞抗原レセプタ-(TCR)再配列遺伝子の欠失組換えの産物を固定した。あわせてT細胞分化の中間段階である胸腺腫細胞におけるTCR遺伝子発現に関する知見をえた。(1)TCRδ鎖のV遺伝子として、新にVδ_7,Vδ_8,Vδ_9の3種を同定した。(2)Jδ_2を用いる再配列は、成熟期胸腺細胞でのみ見られ、脾臓末梢血中にはみられなかった。(3)VδとDδの間に存在し、ヒトのδRecと相同性の高い3つの遺伝子、δRecl,δRec2,δRec3,CδとJαの間に存在するψJαを発見した。(4)2つのDδ間,Dβ間の介在領域の切り出されたシグナル結合を発見した。(5)胎児胸腺ではJσ_1に近いVσ_5,Vσ_6の再配列した産物がえられたが、成熟期胸腺ではJσ_1に遠いVσ_4,Vσ_7の再配列産物がえられた。(6)成熟期胸腺ではVσ_4の方がVσ_7よりも,Jσ_2,Jσ_3の方がJσ_1よりも,Vσ_2の方が擬遺伝子Vσ_3よりも環状DNAへの出現頻度が高い。(7)異った染色体上に存在するVσ_7とJαとのトランス組換えの結果産生される環状DNAを検出した。(8)成熟期胸腺細胞の8鎖とβ鎖のシグナル結合には2025%,δ鎖シグナル結合には70%もの高率でN塩基の挿入がみられるが,胎児期胸腺細胞ではみられなかった。(9)δ鎖を発現している胸腺細胞中にψJαの1kb上流から数10kb下流のCαまで転写され,多様なスプライシングをうけた不稔転写物TEAーCαを固定した。(10)種々の発生段階の胸腺細胞についてTEAーCαの発現をしらべたところ,胎児期17日目に最高となった。(11)TEA領域の種々の断片をCATベクタ-にクロ-ニングし,マウスαβT細胞株ELー4に導入し,TEA領域のCAT解析を行い,転写開始点上流2.4kb断片にサイレンサ-活性を検出した。TEA転写はα鎖遺伝子再配列を容易にさせると考えてよい。マウス染色体DNAライブラリーを調製し、T細胞抗原レセプター(TCR)の鎖の再配列遺伝子探索の中でえたJδ_2ーCδ領域を足掛りとして、25Kbに及ぶTCRδ鎖領域のプローブをえた。このプローブを用いて、成熟マウス胸腺細胞と脾臓細胞の環状DNAから調製されたDNAクローンライブラリーを探索し、TCRδ鎖の遺伝子再配列に関する新しい知見をえた。

1.TCRδ鎖のV遺伝子として新にVδ_7、Vδ_8、Vδ_9の3種を追加した。Vδ_7はVα_2と相同で、Vδ_8はVα_<10>と相同で、胎児、成体を問わずTCRα鎖、δ鎖に共用されるが、Vδ_9は全く新しいもので成体胸腺に用いられている。2.2つのDδ間介在領域の切り出されたシグナル結合を発見した。転写産物の解析からDーJ結合の欠損型しか知られていないので、TCRδ鎖遺伝子再配列の主経路として成体胸腺でのDD→VDD→VDDJ、胎児胸腺でのD→VD→VDJが示唆された。3.Jδ_2を用いる再配列は、成体胸腺細胞でのみ見られ、成体脾臓の末梢血中には見られなかった。成体胸腺でVDDJδ_2再配列を行ったTCRδ鎖は、末梢の定着性リンパ血中で利用されている可能性がある。4.末梢血や定着性リンパ血中におけるTCRδ鎖の多様性は、α/δTCRの認識する抗原の多様性を示唆する。5.VとDδ_1の間に存在し、ヒトのδRecと相同性の高い2つの遺伝子、δRec_1とδRec_2を発見した。またCδとJαの間に存在するψJαも検出した。環状DNAクローン中から発見されたδRecーDδ_2結合、Dδ_2ーψJα結合は、TCRδ鎖遺伝子を欠失させるのに役立つ。TCRδ鎖を欠失させることにより、TCRα鎖の遺伝子再配列をひきおこすことができる。δRecーψJαの組換え反応は、TCRδ鎖産生細胞系譜とTCRα鎖産生細胞系譜とを決定する鍵を握る重要な反応といえる。1.胎児および成熟マウス胸腺細胞により染色体外の環状DNAを精製し、制限酵素によって断片化し、環状DNAライブラリ-をつくると共に、成熟マウス肝臓細胞より染色体ゲノムDNAライブラリ-を用意した。TCRγ鎖遺伝子領域を解析するためにJγ領域のプロ-ブを用いて、環状DNAライブラリ-よりγ鎖由来のクロ-ンを選択し、染色体DNAクロ-ンと比較した。1)胎児胸腺ではJγではJγ1に近いVγ5,Vγ6の再構成した産物がえられるが、成熟胸腺ではJγ1に遠いVγ4,Vγ7の再構成産物がえられる。2)Vγ4の方がVγ7よりも出現頻度が高い。3)成熟胸腺では、Vγ2-Jγ2、Vγ3-Jγ3の遺伝子再構成産物がJγ1の産物より多くなる。4)Vγ2の方が擬遺伝子属するVγ3よりも出現頻度が高い。5)成熟胸腺細胞のVγ/Jγシグナル結合にN塩基の搬入がみられるが、胎児胸腺細胞ではみられない。6)脾臓細胞の環状DNA上のγ鎖シグナル結合は非常に少ない。7)γ鎖遺伝子再構成をN配列の有無とVγの使い分けからみると胎児胸腺と成熟胸腺とではTCRγ鎖を生ずるT細胞の系譜が異ることを示す。2.TCRδ鎖遺伝子領域についても同様の解析を行った。1)マウスδ鎖遺伝子の欠失に関するシグナル遺伝子として3種類のδRec1、2、3と4Jαを染色体上に固定した。2)4Jαの1kb上流から数10kb下流のCαまで転写し、多様なスプライシングを示す不妊RNA転写物TEA0Cαを固定した。3)TEA-Cαは胎児期胸腺分化途上、δ鎖におくれて発現し、α鎖の出現と共に低下する。4)α鎖遺伝子内に存在するδ鎖遺伝子の再構成開始と共にTEA-Cαも転写され、α鎖のJ領域の染色体構造を解放してδRec/4Jα組換えによっでδ鎖遺伝子を欠失させると共に、ひきつづくα鎖遺伝子再構成を容易にしているものとみられる。今後TEA-Cαの転写を支配し、組換えを活性化する因子の解明がまたれる。X線照射により誘発されたマウス胸腺腫細胞よりDNAとRNAを抽出し,TCR各プロ-ブを用いてサザンおよびノザン解析を行い,δ鎖発現からα鎖発現へのスイッチに関与する遺伝子TEAに関する新しい知見をえると共に、マウス胸腺環状DNA解析から,γ鎖,β鎖に関する新しい遺伝子再配列を同定した。1)マウス胸腺腫はTCR遺伝子発現からみるとき,T細胞分化の中間段階を示した。そのなかには,αβγδの4種を発現するものもあった。2)δ鎖を発現している胸
吉岡デジタルアーカイブの構築とそれを活用した戦後日本の科学批判に関する研究

東日本大震災・福島第一原発事故以降、科学批判への関心が集まりつつある。しかしこれまでの研究では、わずかの例外を除き、科学批判を分析の対象としたものはほとんどみあたらない。そこで本研究では、脱原発にコミットしつつも、市民運動とは異なるアプローチをとってきた吉岡斉をとりあげ、彼が遺した資料をデジタルアーカイブ化するとともに、なぜ吉岡がそうしたアプローチを採用せざるを得なかったのかについて、科学批判をとりまく環境の変化と関連づけながら考察する。こうした試みは、戦後日本の科学批判に関する新たな歴史を描く試みであるとともに、科学批判における新たな実践的活動のモデルを考える足がかりになるものと思われる。
前立腺癌罹患の危険率予測に関するニューラルネットワークの構築

前立腺癌スクリーニングにおいて、現在、前立腺特異抗原(PSA)は診断精度が高く、中心的役割を担っている。本研究では、検診でPSAを導入する以前の1988年1991年の凍結保存血清のPSA値を測定し、初回検診受診時のPSA値・年齢と将来の前立腺癌罹患の危険因子について検討し、適切なスクリーニングプログラムの提案を行うことを目的としている。PSA値は、全自動エンザイムイムノアッセイ装置AIA600II(東ソー社製)を用いてE-test Tosoh II PAキットによる測定をおこなった。検診時のPSA値が既知の1993年度の凍結保存血清90例を用いてPSAの再測定をおこなった。20°Cでの長期の凍結保存により血清PSA値の免疫学的な活性は、PSA2-10ng/mlの範囲では、10年間の保存期間で90.7±6.2%(平均±S.D.)低下していた。つづいて、1988年1990年の3年間に前立腺癌検診を受診した1,529例のPSA値の測定を行った。その結果、全症例のPSA値(補正後)は0.084.9ng/mlで中央値は0.76ng/ml、平均±標準偏差は1.6±3.7ng/mlであった。初回検診受診者1,265名に中で、初診時のPSA値が4.0ng/ml以下の症例は1,181名おり、PSA値別には0.0-1.0ng/mlは764例、1.1-2.0ng/mlは258例、2.1-4.0ng/mlは159例であった。年齢別には49歳以下は43例、50-59歳は172例、60-69歳は568例、70-79歳は338例、80歳以上は60例であった。各PSA値・年齢別の将来の前立腺癌発見率は、PSA値0.0-1.0ng/mlは0.26%(2/764)、1.1-2.0ng/mlは0.78%(2/258)、2.1-4.0ng/mlは8.2%(13/159)であった。年齢別には49歳以下は0%(0/43)、50-59歳は1.2%(2/172)、60-69歳は1.6%(9/568)、70-79歳は1.5%(5/338)、80歳以上は1.7%(1/60)であった。初回受診時のPSA値が4.0ng/ml以下の症例において、年齢は将来の癌危険因子にはならず、初診時のPSA値は予測因子として重要であり、検診受診間隔の設定において重要な指標になると予測された。

初回受診時のPSA値が4.0ng/ml以下の症例において、年齢は将来の癌危険因子にはならず、初診時のPSA値は予測因子として重要であり、検診受診間隔の設定において重要な指標になると予測された。
児童・生徒のポジティブな特性を育む生活指導の心理学的研究

本年度は、4月に橋ヶ谷の作成した「品性」「礼節」「責任」「誠実」「自律」「根気」「寛容」のポスターをH市内の小中学校11校,H県S町内の小中学校13校に月1枚のペースで張ってもらい、校長先生にその月に張ったポスターの内容について月1回の講話をお願いした。この実践の成果を子ども達のポジティブな特性を育むことに役立つかどうかをアンケートを実践の実施前と後で分析して成果を確認することにした。他方で,東京都A区では違うキーワード(徳目)と独自のポスターを用い,月1つのペースで子ども達の規範を育む取り組みをしている。ここでは今年は3年目の調査を2月に実施した。質問紙は,Peterson & Seligman(2004),Snyder, et al.(1996), Boyer(1995),加藤& Snyder(2005),大竹et al.(2005),島井etal.(1995),寺崎・岸本・古賀(1992),青木&竹嶋(2007)等を参考に,小学校3年生から中学3年生までを対象として,規範意識と感情,幸福感,希望との関係を調べた。これらの調査の結果,明らかになったことは主として次の3つである。(1)規範意識の高さは,ポジティブな感情,根気強さ,希望,主観的な幸福感,生活充実感とはプラスの相関があり,ネガティブな感情とはマイナスの相関がある。(2)品格教育の実施の効果については,相関関係のあるものが増えたという点では効果があったと言えるが,規範の得点には変化はない。(3)発達的変化を見ると,小学校の中学年が一番規範意識が高く,中学生の規範が低いこと,つまり,年齢が進むとともに,数値が下がる発達をする。これらのことから,規範は単調増加的に上昇するのではなく,質が変化する,と言う形で変化することが窺えた。この中で,A区の初年度の分析結果は,ベルリンで開催されたICPで,H市,S町の調査のプレテストについては,2009年に行われたSRCDで発表した。本年度は、アメリカのCharacter Educationをベースに、児童・生徒の強さを育む生活指導のために、どのような特性を伸ばせばよいのか、また、どのような教材や教育方法が効果的なのかを検討するため、以下の研究を実施した。(1)教材作成用の資料収集として、アメリカを2名で訪問し、Character Educationの実際の授業をノースカロライナ州の2つの小学校で視察、実践を担当しているスクールカウンセラー、学級担任にインタヴィユーした。そしてアメリカのCharacter Educationの考え方、授業の仕方、特に力を入れている部分などについて情報を得、ポスターを含む複数の教材を入手した。また、Character Educationの教員研修を実施しているBoston UniversityのCenter for the Advancement of Ethics and Characterを訪問し、教員研修会の実際、Character Educationの理念や考え方について質問し、資料を入手した。(2)強さを育む特性についてデータを用いて検証する準備のために、VIA24、満足度尺度、希望尺度の資料を収集し、子ども向けの言葉に訳した。その際、VIA24は質問項目が大変多く、そのままでは使えないことも判明した。そこで改良版を作成した。来年の本格実施に向けて、現在は小4から中2年生までの600人程度に回答してもらい、質問項目を選定するためにデータを分析中である。本年度の調査、研究を踏まえ、来年度は児童・生徒の強さを測定し、どのような特性が我々の作成した教材で育むことができるのか等の研究に取りかかる予定である。本研究の目的は、アメリカのcharacter educationをベースに、児童・生徒の強さを育む生活指導を心理学的に研究することである。昨年度はポジティブ心理学の流れにあるVIA21(Peterson&Seligman,2004)をベースにした質問紙を開発し、加えてアメリカで品性教育の教材を入手した。本年度は(1)ボストン大学の品格と倫理開発センターにお願いし、品性教育の見本となる学校を紹介していただき、品格教育を実践している学校を実際に訪問して資料を収集した。(2)全米で品性・品格教育優秀校を表彰しているCharacter Education Partnershipを訪問し、品性・品格教育の評価方法と新しい教材について資料を収集した。ここで訪問した学校の実践や取り組み、資料については、紀要にまとめて、今後品性教育に取り組もうとする日本の学校に様子を伝えられるようにした。(3)日本の学校で来年度取り組む心理学的な実際の調査のための教材としてのポスターを7種類作成し、印刷した。すでに一部は発送を終えている。(4)広島市内に、ポスター掲示による調査に協力していただく学校を小学校・中学校で合わせて11校探して研究依頼し、4月から協力していただけることになった。現在、詳しい段取りを交渉中である。(5)品性教育の理論的枠組みについて、協力実践校に明確に説明できるように研究を進め、紀要にまとめた。来年度は実際にポスターを掲示してもらい、作成した質問紙を用いて子ども達の規範意識の変化を調査する予定である。

この実践の成果を子ども達のポジティブな特性を育むことに役立つかどうかをアンケートを実践の実施前と後で分析して成果を確認することにした。他方で,東京都A区では違うキーワード(徳目)と独自のポスターを用い,月1つのペースで子ども達の規範を育む取り組みをしている。ここでは今年は3年目の調査を2月に実施した。質問紙は,Peterson & Seligman(2004),Snyder, et al.(1996), Boyer(1995),加藤& Snyder(2005),大竹et al.(2005),島井etal.(1995),寺崎・岸本・古賀(1992),青木&竹嶋(2007)等を参考に,小学校3年生から中学3年生までを対象として,規範意識と感情,幸福感,希望との関係を調べた。これらの調査の結果,明らかになったことは主として次の3つである。(1)規範意識の高さは,ポジティブな感情,根気強さ,希望,主観的な幸福感,生活充実感とはプラスの相関があり,ネガティブな感情とはマイナスの相関がある。(2)品格教育の実施の効果については,相関関係のあるものが増えたという点では効果があったと言えるが,規範の得点には変化はない。(3)発達的変化を見ると,小学校の中学年が一番規範意識が高く,中学生の規範が低いこと,つまり,年齢が進むとともに,数値が下がる発達をする。これらのことから,規範は単調増加的に上昇するのではなく,質が変化する,と言う形で変化することが窺えた。この中で,A区の初年度の分析結果は,ベルリンで開催されたICPで,H市,S町の調査のプレテストについては,2009年に行われたSRCDで発表した。
細胞膜結合性NDPキナーゼの精製とそのアデニル酸シクラーゼ系における役割

本研究は研究計画に沿って行われ,ほぼ所期の目標を達成することができた.(1)膜結合性NOPキナーゼの精製について:SDS-PAGE上単一バンドを示す標品をえ,別途精製した細胞質性酵素との比較研究を行うことが可能となった.(2)膜結合酵素と細胞質酵素との比較:両酵素の物理的(ストークス半径,偏比容,分子量,等電点など),化学的(アミノ酸組成,ベプチドマップ),速度論的諸性質など調べた限りでは両者に著しい差異は認められなかった.(3)抗細胞質酵素抗体の作製とその比較研究への応用:細胞質酵素に対する抗血清をえ,抗原カラムを用いたアフィニテー精製法により特異抗体を作製した.この特異抗体はイムノブロット法により細胞質中のNDPキナーゼのみと反応したが,膜蛋白成分について解析したところやはり同一分子量を示す成分と特異反応を示し,精製した膜酵素との同一性が示された. (4)膜結合性NDPキナーゼとアデニル酸シクラーゼ系(Gs)との相互作用解析:この研究にはいくつかのアプローチが考えられ既に試みも行われているが必ずしも成功していない.今回膜酵素とも反応する特異抗体を用いて解析を進め,その有効性が示された.あらかじめ放射標識したGsを含む膜を緩和な条件下に可溶化し,免疫沈降を行うとGsに由来する放射活性が認められた.この放射活性は,膜をあらかじめホルモンあるいはグアニンヌクレオチド処理することにより変動し,それはアデニル酸シクラーゼ活性調節に符号した変化であることが示唆された.以上の結果は,膜NDPキナーゼがGsと直接相互作用を示すもので,従来私共が仮説として提唱しているごとく,膜NDPキナーゼがアデニル酸シクラーゼ系に対しGTP供給系として機能しているであろうことを生化学的に裏付けするものである.本研究を基礎にして,今後詳細な解析を進める予定である.本研究は研究計画に沿って行われ,ほぼ所期の目標を達成することができた.(1)膜結合性NOPキナーゼの精製について:SDS-PAGE上単一バンドを示す標品をえ,別途精製した細胞質性酵素との比較研究を行うことが可能となった.(2)膜結合酵素と細胞質酵素との比較:両酵素の物理的(ストークス半径,偏比容,分子量,等電点など),化学的(アミノ酸組成,ベプチドマップ),速度論的諸性質など調べた限りでは両者に著しい差異は認められなかった.(3)抗細胞質酵素抗体の作製とその比較研究への応用:細胞質酵素に対する抗血清をえ,抗原カラムを用いたアフィニテー精製法により特異抗体を作製した.この特異抗体はイムノブロット法により細胞質中のNDPキナーゼのみと反応したが,膜蛋白成分について解析したところやはり同一分子量を示す成分と特異反応を示し,精製した膜酵素との同一性が示された. (4)膜結合性NDPキナーゼとアデニル酸シクラーゼ系(Gs)との相互作用解析:この研究にはいくつかのアプローチが考えられ既に試みも行われているが必ずしも成功していない.今回膜酵素とも反応する特異抗体を用いて解析を進め,その有効性が示された.あらかじめ放射標識したGsを含む膜を緩和な条件下に可溶化し,免疫沈降を行うとGsに由来する放射活性が認められた.この放射活性は,膜をあらかじめホルモンあるいはグアニンヌクレオチド処理することにより変動し,それはアデニル酸シクラーゼ活性調節に符号した変化であることが示唆された.以上の結果は,膜NDPキナーゼがGsと直接相互作用を示すもので,従来私共が仮説として提唱しているごとく,膜NDPキナーゼがアデニル酸シクラーゼ系に対しGTP供給系として機能しているであろうことを生化学的に裏付けするものである.本研究を基礎にして,今後詳細な解析を進める予定である.研究は本年度研究計画に沿って基本的に行われた。先ず、膜結合性NDPキナーゼ(mNDPK)精製については、導入したFPLCによる予備的実験を行い、良好な成績が期待されるので、今後出発材料としての精製細胞膜を充分量確保した上で本実験を行う予定である。既に、m酵素とS酵素(可溶性酵素)が物理的に、また速度論的に類似の性質を有することを示したが、今回数種類の蛋白分解酵素を用いた限定分解産物の比較を行ったところ全ての場合において両者は一致しており、両酵素が化学的にも極めて良く似た構造を有することが判明した。一方、S酵素に対する抗体はm酵素とクロスすることから、免疫的性質も似ていることがわかった。m酵素のアデニル酸シクラーゼ(AC)系における機能の解析にS酵素に対する抗体を応用することを考えた。先ず抗血清を抗原カラムを用いてアフィニティー精製した。このアフィニティー精製抗体はイムノブロット法により特異抗体であることが確認された。この特異抗体は膜蛋白中のm酵素とも特異的に反応することがイムノブロット法により判明し、精製m酵素と精製過程を経ないinsituの膜結合酵素(m酵素)の同一性が確認された。次に、m酵素とAC系との関連を知る目的で、m酵素の相互作用の相手と考えられるGTP結合蛋白(【G_s】)を放射性標識し、マイルドに可溶化後この【G_s】がNDPKの抗血清あるいは特異抗体により沈降するか否か検討したところ、非免疫血清に比べ高い沈降が認められた。この結果から【G_s】とm酵素とは物理的に相互作用をもっていることが推測された。

一方、グルカゴン受容体とmNDPKとの関連については初歩的解析にとどまっているが、膜受容体の性質、可溶化受容体と【G_s】およびグアニンヌクレオチドとの関連などにつき一定の前進があった。次年度に向けて更に総合的に研究が進むよう努力したいと考えている。
消費者・商品・時間を考慮したNMF技術開発と購買行動・心理関係メカニズムの把握

本研究では,質問紙データと行動履歴データ2つのデータの利用を想定した統計解析手法を開発し,消費者行動と心理面との関係性を把握することを目的とする.開発手法は,消費者行動を「消費者」「商品」「時間」の3要素に分けてモデル化される.本手法により,時間の経過による消費者行動モデルの変動を推定でき,さらに商品属性情報によりその購買行動モデルが解釈容易となる.さらに「いずれのモデルでも説明できない購買行動が行われた際の消費者の心理側面の把握」という,これまでにない点に注目する.本研究では,質問紙データと行動履歴データ2つのデータの利用を想定した統計解析手法を開発し,消費者行動と心理面との関係性を把握することを目的とする.開発手法は,消費者行動を「消費者」「商品」「時間」の3要素に分けてモデル化される.本手法により,時間の経過による消費者行動モデルの変動を推定でき,さらに商品属性情報によりその購買行動モデルが解釈容易となる.さらに「いずれのモデルでも説明できない購買行動が行われた際の消費者の心理側面の把握」という,これまでにない点に注目する.
国際化・脱工業化と大都市インナ-エリアの変容

1昨年度の理論的な検討を踏まえ、今年度は東京副心開発を取り上げて、その計画の把握、経過の分析を行った。主として用いた方法は、新聞記事の切抜きとその内容分析である。今後この結果を基にして、関係者へのインタビュ-の実施が課題となる。東京の脱工業化戦略として成長マシ-ン仮説の検証が狙いとなる。2今年度は東京のウォ-タ-フロントに開発されたリバ-シティ21を対象とした標準化調査が中心的な作業であった。東京の国際化、脱工業化に伴って。社会階層の分極化が指摘され始めている。その下層を形成する外国人労働者の問題は社会科学の中心的テ-マになりつつある。一方、社会階層の上層部分はいかなるかたちであれ、階層形成が進展するのか。われわれの調査の大きな目的は、脱工業型都市における都市エリ-トの実態把握とその形成過程の解明にあった。調査項目はリバ-シティ21の選択理由、居住満足度、居住者の近隣、友人のネットワ-ク、生活問題の解決様式、夫婦間のパワ-関係、階層意識、ライフスタイル、居住者の社会的属性など多岐にわたる。現在、単純クロス集計を中心に知見の整理検討をおこなっている。わが国におけるヤッピ-層の存在の検証、およびその種の社会層の生活実態の解明が期待できる。また、今後この標準化調査を踏まえた、インテンシブな調査が必要である。今年度は、既存研究の検討に重点を置いた。そのなかでは、とりわけ2つの領域を重点的に整理、検討した。1つは、現代大都市を特徴づける、世界システム論、世界都市論、脱工業化論、新国際分業論といった、都市を外的に規定する要因群の検討である。もう一つは、個別の都市の分析報告であり、ニュ-ヨ-ク、ロンドン、パリ、ロサンジェルス、東京など、主として我々が脱工業型都市と考えている都市群の検討である。そこからは脱工業型都市への転換の様相を個別の都市に即して、具体的に把握することができた。今年度のもう一つの作業としては、東京の脱工業化戦略の1つとしての臨海部副都心計画の年表づくりをあげることができる。新聞記事の分析を中心にして、関係主体へのヒヤリングを試みた。さらなる分析は、来年度以降となる。
相界面におけるマルチスケール・マルチフィジックスの基礎物理現象の解明

沸騰や液滴蒸発等のエネルギー変換プロセスを理解し、様々な状況において予測および制御するという課題の解決に資することを目指し、本研究ではそれら相変化現象の基礎過程である三相界面での蒸発現象機構を明らかにすることを目的としている。特に本研究では、管内メニスカス形状が熱と物質輸送過程に及ぼす影響に注目し、界面形状を変えたときのマクロおよびミクロな液膜厚みスケールにおける局所蒸発フラックスや熱伝導・熱伝達過程の振舞いを、実験と数理的手法により定量的・定性的に明らかにする。本年度はミリメータースケール管内メニスカス蒸発について以下の計画に基づく研究を行った。1.実験体系の改造と実験:(計画)申請者が先行研究で用いた蒸発速度測定用の実験装置を液相温度と流れ場が可視化可能な体系に改造する。試験部は赤外線透過性を有するサファイア毛細管を用い、管内径をパラメータとして、管内純水メニスカス蒸発時の温度場を赤外線カメラ、流れ場をPIV粒子を用いて可視化する。:(実績)計画に従い装置に改造を施した。試験部材は、赤外線カメラとの適合性や赤外透過性という点でより適切なゲルマニウム板に変更し、矩形管試験部を製作した。加えて、塗布加工により濡れ性を変えたときの蒸発速度変化を実験的に調べた。この実験データは今までにない。可視化実験は現在実施中である。2、数理的アプローチによる解析:(計画)実験体系を模擬した体系で熱流体シミュレーションを実施し、メニスカス蒸発時の温度場および流れ場を取得、実験との比較を行う。:(実績)当初予定していた方法では定常な界面を模擬することができないことが判明したため、物理モデルの構築に重きを置くことにした。このモデルにより、従来検討されていたミクロな液膜厚みスケールでの蒸発寄与の有無や、蒸発速度の界面形状依存性の物理的機構解明に繋げることができた。成果は論文として投稿中である。研究計画1.実験体系の改造と実験は、当初の予定からいくつか変更が行われたものの、おおむね順調に進展している。実験体系に関しては、試験部材の変更が行われたものの、おおむね終了した。可視化実験に関しては、既有の赤外線カメラより高精度なものが必要となったため、予算の都合上令和元年度に実施することとし、替わりに令和元年度に予定していた濡れ性が蒸発速度に及ぼす影響を定量化する実験を本年度実施した。研究計画2.数理的アプローチによる解析は、当初の熱流体シミュレーションでは定常な界面を模擬することができないことが判明したため、物理モデルの構築に重きを置くことにした。このモデルによって、従来検討されていたミクロな液膜厚みスケールでの蒸発寄与の有無や、蒸発速度の界面形状依存性の機構解明に繋げることができた。本年度予定していた可視化実験は、既有の赤外線カメラより高精度なものが必要となったため、予算の都合上令和元年度に実施することとし、替わりに令和元年度に予定していた濡れ性が蒸発速度に及ぼす影響を定量化する実験を本年度行った。赤外線カメラは機器レンタルにより入手する予定で、令和元年度中期までに可視化実験を実施する予定である。令和元年度中期以降は、申請者が先行研究で導出した理論式や本年度構築した物理モデルと実験データとの比較検討を行い、妥当性の検証や必要であればモデルの高度化を行う。

可視化実験に関しては、既有の赤外線カメラより高精度なものが必要となったため、予算の都合上令和元年度に実施することとし、替わりに令和元年度に予定していた濡れ性が蒸発速度に及ぼす影響を定量化する実験を本年度実施した。研究計画2.数理的アプローチによる解析は、当初の熱流体シミュレーションでは定常な界面を模擬することができないことが判明したため、物理モデルの構築に重きを置くことにした。このモデルによって、従来検討されていたミクロな液膜厚みスケールでの蒸発寄与の有無や、蒸発速度の界面形状依存性の機構解明に繋げることができた。本年度予定していた可視化実験は、既有の赤外線カメラより高精度なものが必要となったため、予算の都合上令和元年度に実施することとし、替わりに令和元年度に予定していた濡れ性が蒸発速度に及ぼす影響を定量化する実験を本年度行った。赤外線カメラは機器レンタルにより入手する予定で、令和元年度中期までに可視化実験を実施する予定である。令和元年度中期以降は、申請者が先行研究で導出した理論式や本年度構築した物理モデルと実験データとの比較検討を行い、妥当性の検証や必要であればモデルの高度化を行う。
グリアによるグルタミン酸性シナプス伝達の調節

1.グリア細胞膜小胞分画によるグルタミン酸取り込みの調節:ラット中枢各部位(大脳,小脳,海馬,線状体,嗅球,脊髄)の等張蔗糖液ホモジネートから、パーコール密度匂配遠心分離等により、グリア細胞膜小胞分画を調製し、これらのグルタミン酸、γアミノ酪酸、グリシンの取り込み活性比較を検討した。それらの取り込み活性は部位により大きくことなり、この領域特異性はこれまで知られている入力の強さとほぼ比例していた。このことはグリアが神経細胞を単に栄養的に支持しているのでなく積極的に神経活動を調節していることを示している(Glia投稿中)。一酸化窒素を発生するニトロプルシドや、Cキナーゼの活性化剤であるホルボールエステル存在下での取り込み活性には対照と比べ有意差は見いだせなかった。2.グリア細胞膜小胞分画によるグルタミン酸放出の調節:グリア細胞膜小胞にナトリウム依存的に[^3H]-グルタミン酸を取り込ませ、高濃度カリウムの添加により脱分極させた時におこる放出の詳細な検討の結果、シナプトソームにみられる様なCa依存性の放出は起こらないことが明らかとなった。また取り込み反応それ自身が逆方向のカリアム輸送と共役していること、さらにバリノマイシンに対する反応性から膜電位が取り込み活性を調節していることも明かとなった。(Glia投稿準備中)3.培養グリア細胞によるグルタミン酸の取り込み及び放出の調節:初代培養グリア細胞の[^3H]-グルタミン酸取り込み活性は特異的に極低濃度のL-CCG-IIIにより阻害されることが明かとなった。(Neurosci,Lett,投稿中)。この試薬は今後種々の用途な利用されると考えられる。