hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
卑金属と半金属の協同触媒による不活性結合の活性化および貴金属代替反応の開発

これらの成果は、鉄とケイ素という組み合わせに限定されるものではなく、異なる金属おいても適応可能な一般的な概念であることが証明されたという点で高く評価でき、区分(1)を選定した。更に、本概念を用いて、一般的に水素化が困難とされる四置換アルケンの水素化を鉄触媒を用いて達成しており、理論研究と交えて現在論文としてまとめている最中である。本研究では、鉄・コバルト・マンガンといった第一周期遷移金属に代表される卑金属と、ケイ素やホウ素、亜鉛、アルミニウムといった半金属との相互作用を利用した貴金属代替触媒の開発を目的としている。昨年度までに、ジシラメタラサイクル骨格を有する鉄錯体を用いて、アルケンの水素化が常温常圧で達成されること、ならびに反応機構研究において、水素分子の水素-水素結合が、金属中心上ではなく金属-ケイ素結合上で低エネルギーで活性化され得ることが計算科学によって示された。本年度は、当該触媒の熱的安定性向上を目指し、支持配位子を一酸化炭素(CO)からイソシアニド(CNR)へと変化した新規鉄錯体を合成し、アルケンの水素化を検討したところ、以前に比べ熱安定性が向上し、単純アルケンについてより低触媒濃度で水素化を行うことに成功したほか、立体的に込み合った配向基を持たない四置換アルケンについても鉄触媒による水素化を達成した。計算科学を用いた反応機構の解明により、先行研究同様、金属-ケイ素結合の協同作用によって水素-水素結合が活性化されることを見出したほか、立体的にかさ高い四置換アルケンの水素化においては、支持配位子がイソシアニドであることによって、金属周りの立体障害が緩和され、アルケンの接近を有利にしている可能性が示された。これらの成果は米国化学会誌(JACS)にて発表されたほか、有機金属化学討論会での口頭発表に選定されるなど、国内外の学会にて広く発信した。本研究では、貴金属触媒を用いて報告されてきた不飽和結合の還元反応を、安価で低毒性な第一周期遷移金属(卑金属)を用いて代替することを目的とした。ジシラメタラサイクル骨格を有する鉄錯体1は常温・常圧でのアルケンの水素化が可能であったが、理論計算の結果から、H-H結合がFe金属中心上ではなくFe-Si結合上でσ結合メタセシス的に開裂することで効率的に活性化される反応経路を見出した。更に金属種や配位環境が異なる場合にも本システムが適応可能であることを実験および理論の両観点から示した。これらの知見を基に、鉄-ケイ素結合を有する改良型の触媒を合成し、還元が困難とされる四置換アルケンの水素化を達成した。今年度は、実験面および理論面で、以下の方針に則り研究を行う。<実験面>計画書に記した通り、配位子合成および錯体合成をさらに充実させ、得られた化合物の物性および反応性について検討する。それと同時に、鉄とケイ素およびホウ素の協同作用を検討する上でin situでの活性種発生方法が極めて有効であることが前年度の研究成果より明らかとなったため、こちらの反応も並行して取り組む。対象とする反応は引き続き水素化反応、シラン還元反応、ヒドロシリル化、ヒドロホウ素化とし、挑戦的課題として不活性結合の活性化に着手する。<理論面>理論化学の面からは、既に達成されている鉄錯体による触媒反応の反応
古代ギリシアの球面幾何学とその天文学への応用

研究の第2年度は,ギリシア・ローマの数理天文学の中世への伝承の諸相を検討する作業を継続した.第1年度に検討したテオドシオス『球面論』のギリシア語テクストに関しては,論文を仕上げてArchive for History of Exact Science誌への掲載が決定した.また第1年度において図版と証明の議論との関係を検討した成果を,2009年1月でワシントンDCで開催されたの米国数学会年会においてシドリが発表した.その後プトレマイオスの『アルマゲスト』の諸写本における図版についての検討を開始し,現代の図形の描画やその理解とは大きく異なる特徴,図版の伝承を特定する上での手がかりになる特徴などを見出した.これらの成果は年度内に論文の形で完成するに至らなかったが,2009年7月にブダペストで開催される国際科学史技術史学会においてシドリが研究発表を行なう予定である.また,アナレンマをはじめとする古代ギリシアにおける数学上の技法に関する検討も同時に進め,ギリシアの解析における解の存在条件に関する論文をほぼ完成させることができた.またシドリは斎藤との共同研究と並行して,アラビア語でのみ残存するメネラオスの『球面論』写本の収集,比較検討をすすめ,写本の系統を整理して校訂版作成のための必要な準備を終えることができた.校訂作業にはテクストの長さに比例する時間が今後必要であるが,近い将来に一冊のモノグラフとしてメネラオス『球面論』の校訂・翻訳・注釈を完成させる見通しを得ることができた.古代数理天文学の基本文献であるテオドシウス『球面論』のギリシア語テクストの検討を特別研究員のシドリと受入研究者の斎藤で行ない,これと並行して,シドリと大阪経済大の楠葉隆徳教授がアラビア語版を検討した.ギリシア語テクストの検討からは,古代ギリシア数学における作図と問題解法の間にこれまで明らかにされてこなかった区別があることが明らかになった.『球面論』で記述される作図は,現実の作図器具で実際に行ないうる作図を理論化したものである.その一例は球面上にコンパスで円を描く操作である.これと対照をなす,純粋に理念的な幾幾何学の問題解法が存在する.たとえば球を平面で切断すれば球面上に切り口の円が描かれる.この手続きでも球面上に円が描かれるが,現実の球体の球面上に円を描く作図のたびに球を切断することは現実的とはいえない.『球面論』はこの二つの操作(前者の現実の作図と,後者の理論的な問題解法)を区別し,後者とは独立に前者の方法を示していることが今回の検討で明らかになった.『球面論』の一見冗長な構成もこれによって説明できる.この成果について論文を準備中である.一方,『球面論』のアッ=トゥーシーによる校訂版のアラビア語写本の検討によって,ギリシア数学文献の中世への伝承,とりわけアッ=トゥーシーの役割が明らかになった.この成果についても論文を準備中である.3月にシドリはライデン大学図書館およびフランス国立図書館で『球面論』を含む写本を閲覧し,とりわけその図版に関する検討を行なった.この調査結果の整理は2年度目の課題の一つである.研究の第2年度は,ギリシア・ローマの数理天文学の中世への伝承の諸相を検討する作業を継続した.第1年度に検討したテオドシオス『球面論』のギリシア語テクストに関しては,論文を仕上げてArchive for History of Exact Science誌への掲載が決定した.また第1年度において図版と証明の議論との関係を検討した成果を,2009年1月でワシントンDCで開催されたの米国数学会年会においてシドリが発表した.その後プトレマイオスの『アルマゲスト』の諸写本における図版についての検討を開始し,現代の図形の描画やその理解とは大きく異なる特徴,図版の伝承を特定する上での手がかりになる特徴などを見出した.これらの成果は年度内に論文の形で完成するに至らなかったが,2009年7月にブダペストで開催される国際科学史技術史学会においてシドリが研究発表を行なう予定である.また,アナレンマをはじめとする古代ギリシアにおける数学上の技法に関する検討も同時に進め,ギリシアの解析における解の存在条件に関する論文をほぼ完成させることができた.またシドリは斎藤との共同研究と並行して,アラビア語でのみ残存するメネラオスの『球面論』写本の収集,比較検討をすすめ,写本の系統を整理して校訂版作成のための必要な準備を終えることができた.校訂作業にはテクストの長さに比例する時間が今後必要であるが,近い将来に一冊のモノグラフとしてメネラオス『球面論』の校訂・翻訳・注釈を完成させる見通しを得ることができた.
リンパ球の初期分化を誘導・制御するシグナル伝達機構

(1)プロB細胞よりクローニングしたTPP36とそのアイソフォームであるTPP32がともにチロシンキナーゼAb1によって効率よくチロシンリン酸化されること、しかも120番目チロシン残基のリン酸化によって立体構造変化がひきおこされることが判明した。両分子ともN末端近傍に典型的な核移行シグナル配列をもつが、核ではなく細胞質に局在しており、リン酸化にともなう核移行の可能性が示唆された。(2)我々は以前、BtkのSH3ドメインに結合し、Btkの活性を抑制する新規分子Sab (SH3BP5)を同定したが、今回はSabがミトコンドリア内に局在し、活性型のJNKと会合し、さらにJNKによってリン酸化される事を示した。これらのことにより、B細胞のアポトーシスに機能すると考えられるBtkとJNKの両分子のクロストークにおけるSabの介在の可能性を示した。(3)TCRγ遺伝子座において、サイトカイン非刺激下では調節領域のヒストンH3Lys9がメチル化されていたが、刺激後数日間で徐々に低下し、代わりにアセチル化レベルが上昇した。この時、Jγ領域のgermline転写とクロマチンのaccessibilityも同様に上昇した。以上の結果からTCRγ遺伝子座のクロマチンの閉じた状態とヒストンH3Lys9のメチル化が良く相関することが示された。(4)マクロファージおよび未熟樹状細胞に発現する新規抑制性レセプターLy49Qの性状解析を行った。Ly49Qは細胞内ITIMのリン酸化依存的にSHP-2を会合した。マクロファージおよびプラスマ細胞様樹状細胞は抗Ly49Q抗体処理により速やかに接着伸展し、極性を形成した。さらにLy49Qの過剰発現によって、細胞接着が抑制されたことから、Ly49Qはこれらの細胞で細胞接着能の制御に関与することが示唆された。(1) B細胞分化の初期過程で重要な働きをするプレB細胞レセプターからのシグナルによりチロシンリン酸化される分子量36kDの新規タンパク質(pp36)の精製と遺伝子クローニングに成功した。pp36はN末端付近に脂質化修飾を受けて、最近シグナル伝達分子のプラットホームとして非常に注目されているラフトと呼ばれるコレステロールに富んだ特有の細胞膜部位に局在していることが判明し、アダプター分子として機能していると考えられる。(2)無ガンマグロブリン血症の責任遺伝子であるBtkのB細胞内における活性化機構の主要のもののひとつを明らかにした。すなわち、チロシンキナーゼSykがB細胞アダプター分子BLNKを介してBtkを活性化することを明らかにした。また、B細胞内におけるBtkの主要な下流経路のひとつは細胞内カルシウムの動員であるが、その際のBtkによるホスホリパーゼCの活性化機構メカニズムを明らかにした。(3) IL-7レセプター・シグナルにより活性化されるSTAT5が、TCRγ遺伝子座の5'Jγ1プロモーター領域やTCRγ遺伝子座エンハンサー領域に結合し、CBPやp300となどの転写共役因子をリクルートし、そのヒストン・アセチル基転移酵素活性によりJγ1遺伝子やエンハンサー周辺のヒストンをアセチル化して、TCRγ遺伝子座のaccessibilityを上昇させることを明らかにした。(4)新たに樹立した抗マウスCD94抗体を用いて、CD94は非古典的MHCclassIであるQa-1を認識してNK細胞傷害活性を抑制すること、NK細胞のうちCD94を強発現する細胞集団のみがQa-1認識に関与すること、NK細胞の自己寛容には非古典的MHC class Iを認識するCD94/NKG2と古典的MHC class Iを認識するLy-49を介する2つのシグナルが必須であることを明らかにした。(1)前年度の研究でクローニングに成功した新規分子(PP36)にはalternative splicingによる2つのvariant(分子量36kDと32kD)が存在することを明らかにした。プロB細胞上に発現するIgβ分子の架橋刺激によって両分子ともチロシンリン酸化を受けること、またそのリン酸化にはLynやSykなどのキナーゼが関与していることを明らかにした。さらにPP36に会合する分子を同定した。(2)B細胞上の抗原受容体刺激後に細胞内カルシウムの動員が生じるためにはBtkが必須であり、その過程はホスホリパーゼCγ2(PLCγ2)の活性化を経て生じる。我々はBtkとアダプタ-分子BLNKの相互作用がPLCγ2の活性化に必須であることを報告したが、今回はBtkはPLCγ2の4つのチロシン残基をリン酸化し、PLCγ2の活性化はそれらのリン酸化が協調的に働いて生じることを明らかにした。(3)IL-7レセプタ-のシグナル分子STAT5がTCRγ遺伝子座のJγプロモ-ターやエンハンサーに結合し、CBPやP300などの転写共役因子をリクルートし、ヒストンをアセチル化することを示した。IL-7レセプター欠損胸腺細胞に活性型STAT5を発現させるとTCRγ遺伝子座の転写とDNA組換えが回復した。STAT5はTCRγ遺伝子座のクロマチン構造変換を引き起こし、転写とDNA組換えを誘導すると考えられた。(4)胎児肝臓内単核球より新規に同定した新規Ly49分子、Ly4gQはNK細胞ではなくGr-1陽性細胞に発現し、その発現がIFNγにより増強されることを明らかにした。

抗Ly49Q抗体がマクロファージの細胞内タンパク質のチロシンリン酸化を誘導すること、またそれに伴い急激な形態変化と細胞接着の昂進が認められることから、Ly49Qはマクロファージの活性化制御に重要な役割を果たすことが強く示唆された。(1)プロB細胞よりクローニングしたTPP36とそのアイソフォームであるTPP32がともにチロシンキナーゼAb1によって効率よくチロシンリン酸化されること、しかも120番目チロシン残基のリン酸化によって立体構造変化がひきおこされることが判明した。両分子ともN末端近傍に典型的な核移行シグナル配列をもつが、核ではなく細胞質に局在しており、リン酸化にともなう核移行の可能性が示唆された。(2)我々は以前、BtkのSH3ドメインに結合し、Btkの活性を抑制する新規分子Sab (SH3BP5)を同定したが、今回はSabがミトコンドリア内に局在し、活性型のJNKと会合し、さらにJNKによってリン酸化される事を示した。これらのことにより、B細胞のアポトーシスに機能すると考えられるBtkとJNKの両分子のクロストークにおけるSabの介在の可能性を示した。(3)TCRγ遺伝子座において、サイトカイン非刺激下では調節領域のヒストンH3Lys9がメチル化されていたが、刺激後数日間で徐々に低下し、代わりにアセチル化レベルが上昇した。この時、Jγ領域のgermline転写とクロマチンのaccessibilityも同様に上昇した。以上の結果からTCRγ遺伝子座のクロマチンの閉じた状態とヒストンH3Lys9のメチル化が良く相関することが示された。(4)マクロファージおよび未熟樹状細胞に発現する新規抑制性レセプターLy49Qの性状解析を行った。Ly49Qは細胞内ITIMのリン酸化依存的にSHP-2を会合した。マクロファージおよびプラスマ細胞様樹状細胞は抗Ly49Q抗体処理により速やかに接着伸展し、極性を形成した。さらにLy49Qの過剰発現によって、細胞接着が抑制されたことから、Ly49Qはこれらの細胞で細胞接着能の制御に関与することが示唆された。
イネの出穂性に関する遺伝・育種学的研究

イネの基本栄養成長性の遺伝子体系を確立することを最終目標に置き,本研究を開始した.そのため,まず各種相互転座系統より基本栄養成長性早生を,台中65号へ導入し,それらの系統を用いて出穂期の遺伝ならびに早生遺伝子の同座性検定を行なった. 19の台中65号の同質早生遺伝子系統の内, 18系統は先にTsai(1976)が見出した早生遺伝子Ef_1と同座の遺伝子であることが判った.残る1系統はEf_1とは異なる早生遺伝子Ef_xを持つことが示唆されたが,他のデータと矛盾するところもあり,さらに検討する必要がある.台中65号の同質相互転座系統および同質遺伝子系統を用いて,早生遺伝子の連鎖分析を行なった.その結果, Ef_1はこれまで西村の命名法(1961)による第9染色体に座乗すると考えられていたが(蔡1973),それは誤りであり, Ef_1は第7染色体の遺伝子であることが明らかにされた.また,同染色体の他の遺伝子と転座点との連鎖関係はpg1......7-8b......Rf_1......fg1......7-11......Ef_1......6-7......3-7......7-9......7-8a......2-7aであると推定された.さらに多くの早生遺伝子を明らかにするために,北海道の在来イネ品種,黒色稲-2を早生遺伝子の供与親とし,台中65号の同質早生系統を反復親とする戻し交雑により, 19の極早生遺伝子家系を育成した.それらの極早生系統間で検定交雑を行ない,それぞれの系統の持つ第2の早生遺伝子の関係を調べた.その結果,少なくとも2つの早生遺伝子が新たに同定された.早生遺伝子系統は台中65号に比べ,短い葯を持つものであった.短葯品種は耐冷性が低いことから(鈴木1982),出穂期と葯長との遺伝子関係を調べた.その結果,短葯形質は不完全優性遺伝子であることが明らかとなった.また,早生遺伝子系統を台中65号との戻し交雑植物には早生・長葯を示す4つの組換固体と思われる植物を得た.イネの基本栄養成長性の遺伝子体系を確立することを最終目標に置き,本研究を開始した.そのため,まず各種相互転座系統より基本栄養成長性早生を,台中65号へ導入し,それらの系統を用いて出穂期の遺伝ならびに早生遺伝子の同座性検定を行なった. 19の台中65号の同質早生遺伝子系統の内, 18系統は先にTsai(1976)が見出した早生遺伝子Ef_1と同座の遺伝子であることが判った.残る1系統はEf_1とは異なる早生遺伝子Ef_xを持つことが示唆されたが,他のデータと矛盾するところもあり,さらに検討する必要がある.台中65号の同質相互転座系統および同質遺伝子系統を用いて,早生遺伝子の連鎖分析を行なった.その結果, Ef_1はこれまで西村の命名法(1961)による第9染色体に座乗すると考えられていたが(蔡1973),それは誤りであり, Ef_1は第7染色体の遺伝子であることが明らかにされた.また,同染色体の他の遺伝子と転座点との連鎖関係はpg1......7-8b......Rf_1......fg1......7-11......Ef_1......6-7......3-7......7-9......7-8a......2-7aであると推定された.さらに多くの早生遺伝子を明らかにするために,北海道の在来イネ品種,黒色稲-2を早生遺伝子の供与親とし,台中65号の同質早生系統を反復親とする戻し交雑により, 19の極早生遺伝子家系を育成した.それらの極早生系統間で検定交雑を行ない,それぞれの系統の持つ第2の早生遺伝子の関係を調べた.その結果,少なくとも2つの早生遺伝子が新たに同定された.早生遺伝子系統は台中65号に比べ,短い葯を持つものであった.短葯品種は耐冷性が低いことから(鈴木1982),出穂期と葯長との遺伝子関係を調べた.その結果,短葯形質は不完全優性遺伝子であることが明らかとなった.また,早生遺伝子系統を台中65号との戻し交雑植物には早生・長葯を示す4つの組換固体と思われる植物を得た.イネ基本栄養成長相に係わる遺伝子体系を明らかにする目的で、台中65号の同質早生遺伝子系統の育成を図った。すなわち、北海道在来イネ品種、黒色稲の2を1回親とし、台中65号の同質早生系統(ER-1)を反復親とする8回の連続戻し交雑により、22の2重早生遺伝子家系を育成している。家系間での検定交雑の結果、1種の新早生遺伝を有する家系群とそれ以外の新早生遺伝子を有する家系群とに別けられた。

今後更に検定交雑を行ない、新遺伝子群の分類を進めるとともに、新遺伝子の同定に努める。また、9種の相互転座系統に由来する早生遺伝子をそれぞれにもつ台中65号の同質早生系統を用いて、出穂期の遺伝ならびに既往の早生遺伝子【Ef_1】との同座性検定を行った。その結果、すべての早生系統は【Ef_1】と同座の早生遺伝子を有していることが判明した。ER-1の葯長は台中65号のそれに較べ短い。葯長の短くなるのは【Ef_1】の多面作用によるのか、連鎖によるのかを明らかにするために、遺伝実験を行なった。ER-1と台中65号との【F_1】の葯長はER-1よりやや長かった。同【F_1】にER-1を配した戻し交雑植物では葯長の分離はみられず、【F_1】,ER-1のレンジ内に分布した。【F_2】で分離した早生個体の葯長は同時期に採集した【F_1】,ER-1のレンジ内に分布し、脱生個体は台中65号のそれと同様の長さを示し、組換個体と考えられるものは分離しなかった。台中65号での戻し交雑植物における出穂期と葯長分離は【F_2】においてと同様に、明らかな組換個体はなかった。従って、短葯形質は【Ef_1】の多面作用による可能性が高い。しかし、台中65号での戻し交雑植物個体数は約1.200と強い連鎖の可能性を完全に否定し得るものではないこと、早生個体の内には台中65号のレンジ内にわたり分布する個体もあったことから今後、後代検定を行なうとともに、台中65号による戻し交雑植物を大きくして、さらに検討する必要がある。
L-アルギニン・一酸化窒素産生系の血管部位特異性とその応用

血管内皮由来弛緩因子が一酸化窒素(NO)であり、L-アルギニンから産生されることが示され、血管内皮は血管平滑筋、血管の神経終末と三者で相互に連関し、しかも血管各部位で部位特異性を示すことが明らかになってきた。今回は血管各部位におけるNO産生系の特異性を明らかにし、部位毎の血流制御への道を開くことを目的とした。1)我々の見い出したNO産生阻害薬ニトロアルギニンのイヌの摘出脳血管に対する作用を明らかにした(文献1)。摘出脳血管は他の血管に比べNO産生系が発達し、ニトロアルギニンが低濃度で著明に作用することが示された。2)皮膚血流、肺循環についてもそれぞれ部位特異性に関する検討を行ない報告した(文献25)。特にウサギ肺血管ではドパミン受容体を介してNO産生系が制激される系を見い出しておりその受容体分布の解析をおこない報告した(文献3、5)。一方、ラット肺動脈ではほとんど交感神経の支配がなくカテコールアミンの分布がないことが高速液体クロマトグラフィー(HPLC)法(購入備品)により示された。3)ラット胸部大動脈及び尾動脈の培養内皮細胞の比較では尾動脈由来の細胞でのみATPの著明な放出がHPLC法で観察され、血管内皮細胞のATP放出能にも部位差があることが明らかになった。一方、ラット尾動脈摘出標本のATP放出にはアセチルコリンは影響せず、ATP放出とNO産生系の間にはムスカリン受容体を介した連関のないことが明らかになった。4)NO産生の指標として産生反応の副産物であるシトルリン測定を試み、HPLCによる微量定量法の開発をおこなった。摘出ラット胸部大動脈でムスカリン受容体刺激に応じたシトルリン増加が観察され、さらに検討中である。
頭頚部癌の転移に関する分子生物学的研究

臨床的に転移が確認できない場合、転移の可能性については原発巣の占拠部位や、癌細胞の分化度、脈管侵襲の有無などの形態学的評価により推定されてきたが、転移に関連した癌細胞の生物学的特性を評価し得ないことが問題となっている。癌転移巣の形成には、血管もしくはリンパ管に進入した癌細胞が主腫瘍塊から遊離する過程が必要である。細胞間通性糖蛋白であるカドヘリン及び細胞膜裏打ち蛋白であるカテニンは、癌細胞同士の結合に必須の分子であり、カドヘリンおよびカテニンの腫瘍組織内での減少が脈管内での癌細胞遊離の過程に強く関連し、易転移性を発現するものと考え本研究を行った。頭頚部癌患者の手術によって摘出された癌組織(23例)を直ちに凍結し、凍結切片作成後、抗カドヘリン抗体、抗カテニン抗体を一次抗体とした免疫染色を行なった。正常組織での染色性と比較することにより腫瘍組織におけるカドヘリン、カテニン染色性の低下の有無を評価した。この結果と、転移の有無、病理形態学的評価と対比させた。カテニンにおいては正常組織においてもその染色性は一定しておらず今回評価し得る症例数を得られなかった。カドヘリン染色性については正常とほぼ同じ染色性を示すもの、染色性の低下しているもの、染色のみられないものが認められたが、同一腫瘍内においても染色性の異なる部位が混在していた。カドヘリンの染色性も必ずしも一定の染色性が得られていないが、70%以上に染色性の低下がみられ、分化度が低い例に染色性の低下が強い傾向がみられた。頭頚部腫瘍においてはその発生部位、周囲組織への進展度、大きさなどにより、臨床的な腫瘍の特性が異なる。転移の有無と染色性の低下を比較するためには、この点を考慮する必要があるが、今回症例数が少ないこともあり関連は明らかではなかった。現在染色法の条件を再検討しており、今後症例を重ね今研究を継続するつもりである。
デトリタス由来の資源が陸域食物網動態へ及ぼす影響の解明

デトリタスを起源とする食物連鎖が存在する。デトリタス起源の炭素は、土壌動物によって消費され、その動物の移動によって地上生態系に運ばれる。消費者は、餌を食べることにより生食連鎖起源と腐食連鎖起源の物質を混合する。消費者の放射性炭素14濃度(△14C値)は「餌年齢dietage(炭素年齢)」を示す。消費者の△14C値によって、生食連鎖起源と腐食連鎖起源の相対的な割合を推定することができることがわかった。陸上動物のΔ14C値は、エサ源となる植物の光合成によって固定された当時の大気中二酸化炭素のΔ14C値を示すため、光合成されてからの年代(炭素年齢:diet age)を示す。この事実を用いて、植生の二次遷移過程における植物から高次消費者に至る炭素のフラックスを時系列的な調査地設定によって明らかにした。優占する捕食者の一つとして樹上性クモ類を材料とし、複数栄養段階間での炭素の転送が遷移過程でどのように変化するのかに着目した。その結果、低木層において地下部腐食連鎖系と地上部生食連鎖系がクモによる捕食を介して連結していることが明らかとなった。これは、樹上の捕食者にも地下部腐食連鎖系で滞留を経たデトリタス起源の有機態炭素が、土壌起源の双翅目を介して供給されていることを示す。平成24年度は、本研究について論文発表を行なった。また、森林土壌食物網にアミノ酸同位体指標を適用し、リターの初期分解過程と腐食食者のエサの分解程度に伴う食性の違いに伴うアミノ酸窒素同位体比の推移から、分解過程におけるリターのアミノ酸窒素同位体比の推移を推測した。具体的には、アフリカ及びアジア熱帯のC3植物からなる森林及びC4植物からなる草原で採取された、食性の異なるシロアリとミミズを測定した。その結果、バルク窒素同位体比の大きく異なる分解初期利用種と分解後期利用種でアミノ酸間の窒素同位体比の差はほとんどなかった。これは、腐植食性の土壌動物に特有のパターンかもしれない。また、キノコと共生するキノコシロアリについて測定したところ、餌となる植物リターからキノコへの変換パターンは、グルタミン酸の窒素同位体比の上昇を伴わないものであった。本研究は、アミノ酸同位体指標を陸域生態系の食物網研究に展開する上で重要な示唆を与える。23年度は研究の開始であるので、まず光信理化学製作所製10連電気炉をセットアップし、効率的なグラファイト作成体制を確立した。第1の研究として、生物体の14C分析によって土壌炭素の分解過程における炭素年齢(diet age)を陸域生態系に導入し、植生の二次遷移過程における植物から高次消費者に至る炭素のフラックスを時系列的な調査地設定によって明らかにした。特に、優占する捕食者の一つとして樹上性クモ類を材料とし、複数栄養段階間での炭素の転送が遷移過程でどのように変化するのかに着目した。その結果、低木層において地下部腐食連鎖系と地上部生食連鎖系がクモによる捕食を介して連結しており、樹上の捕食者にも地下部腐食連鎖系での滞留を経た有機態炭素が、土壌起源の双翅目を介して供給されていることが明らかになった。第2の研究としては森林土壌食物網にアミノ酸同位体指標を適用し、リターの初期分解過程と腐食食者のエサの分解程度に伴う食性の違いに伴うアミノ酸窒素同位体比の推移から、分解過程におけるリターのアミノ酸窒素同位体比の推移を推測した。結果としてアミノ酸指標においてエサ資源の値を反映するとして重視されるフェニルアラニンが、分解初期において微生物の生合成により特異な値を示すことが示唆された。さらに捕食者も含めた土壌食物網の全体に栄養段階推定を試し、指標としての実用上の有用性を試した。その結果は微生物代謝や被食-捕食関係と概ね一致する結果であり、陸域腐食食物網においてもアミノ酸同位体指標が有効であることが示された。研究設備のセットアップは終了し、野外調査もほぼ終了した。アミノ酸同位体比分析もほぼ終了し、14Cの分析を残すのみである。研究期間2年の研究進捗状況としては十分に達成できている。平成24年度は、平成23年度に採取した試料の分析、研究のとりまとめ、および論文の執筆を中心課題として行う。研究とりまとめの過程で、関係研究者と議論を行ったり、セミナー発表などを通じて考察を深める。研究の集大成として論文執筆を行い、成果公開に積極的に取り組む。24年度に残っている大きな研究費使用に関しては、得られた試料の前処理(グラファイト化)およびグラファイト化された試料の加速器質量分析計による分析である。これらに要する物件費および外注分析代が必要である。また、成果とりまとめにあたり関係研究者と議論する必要があり、旅費が必要となる。一部の作業には分析補助者の補助が必要である。
原始惑星系円盤内での多様な物理過程を考慮した新たな太陽系形成シナリオの提案

太陽系の惑星形成・衛星形成に関する様々な物理過程の検証、および新しい枠組みの提案を行った。主に以下の3つの研究を行った。(1)動的トルクを組み込んだ惑星移動プロセスの表式をまとめ、具体的な惑星形成過程に適用した。(2)地球形成時の天体衝突過程が、地球の初期進化に対して力学的および化学的に大きな影響を与える可能性を指摘し、新しい進化シナリオを提案した。(3)大規模N体計算コードを開発し、超高解像度の月集積計算を行うことで、月形成過程に関する計算結果に解像度依存性があることを明らかにした。本研究課題では、原始惑星系円盤内での多様な物理過程を詳細な数値計算により検証し、最終的に全プロセスをモデル化して組み込んだモンテカルロ計算を行うことにより、太陽系形成理論の新しい枠組みである「局所惑星形成モデル」の提案を目指す。本年度は基本的な数値計算コードの作成と、今後の理論モデル拡張のための複数の基礎的研究を行った。まず、原始惑星系円盤との相互作用により原始惑星が中心星に落下する問題(Type I migration)に対し、新たな物理過程を考慮することで問題が解決される可能性を検討した。先行研究で指摘されていた動的トルクの表式をまとめ直し、具体的な惑星形成過程に適用したところ、実際に中心星への原始惑星の落下を自律的に抑えることに成功した。また、本表式をSasaki et al. (2010)で用いた数値計算コードに導入することで、太陽系形成理論に関する基本的な数値計算コードを再構築した。本研究で作成した計算コードは汎用性が高く、多様な原始惑星系円盤における多様な惑星形成の研究に応用することが可能である。以上の成果については、Sasaki & Ebisuzaki (in press)によって報告済みである。一方、太陽系形成直後の巨大惑星移動プロセスや、それに伴う地球への小天体衝突過程を検証するために、地球の冥王代における天体衝突である後期重爆撃(LHB)の影響について議論した。複数のモデルのもと、幅広いパラメータ範囲で天体衝突のフラックスと、それによる大陸地殻の掘削率・溶融率を計算したところ、LHBにより冥王代の地球表面の大部分がマグマで覆われる可能性が高いことが示唆された。この成果については、Shibaike, Sasaki & Ida (2016)によって報告済みである。惑星形成過程における重大な問題(惑星落下問題)について、新たな物理を導入することで、自律的に問題を回避することができる可能性を示すことができた点は、非常に大きな成果である。また、その結果も組み込み、太陽系形成理論に関する基本的な数値計算コードを再構築することができた。作成した計算コードは汎用性が高く、今後も様々な問題に適用することが可能である。数値計算コードの作成に関して、短期間でかなりの研究の進展があったと考える。一方で、当初の研究計画の枠を超えた新たな研究課題についても積極的な取り組みを行い、この新しい課題を含めたより複眼的な研究を進めることができた。初期地球における天体衝突過程は、太陽系形成後の惑星移動プロセスの議論に対して重要な制約条件を与えることが期待される。新たな研究課題への取り組みにより、新たな太陽系形成理論の構築に向けて、非常に重要な研究成果を挙げることができた。いずれの研究課題についても、先行研究のレビューから計算コードの作成、それを用いた具体的な応用計算まで、短期間でかなりの研究の進展があったと考える。以上の研究成果については、2本の査読論文、および国内外を含む複数の学会発表によって報告を行っている。本年度は、研究計画の遂行および新たな研究課題への取り組みにおいて、質・量ともに非常に充実した活動を行い、期待以上の研究の進展があったと考える。本研究課題では、原始惑星系円盤内での多様な物理過程を詳細な数値計算により検証し、最終的に全プロセスをモデル化して組み込んだモンテカルロ計算を行うことにより、太陽系形成理論の新しい枠組みの提案を目指す。本年度はモンテカルロ計算コードの拡張、新しいN体計算コードの開発、および今後の理論モデル拡張のための基礎的研究を行った。まず、原始惑星系円盤の温度構造の進化や、惑星移動についての表式をまとめ直し、モンテカルロ計算用に定式化を行った。これらの表式を実際に計算コードに導入することで、太陽系形成理論に関する基本的な数値計算コードを再構築した。本研究で拡張した計算コードは汎用性が高く、今後様々な惑星形成の研究に応用することが可能である。以上の成果については、Sasaki & Ebisuzaki (2017)などにより報告済みである。また、Pezy-SCで動作するFDPSを用いた新しいN体計算コードの開発も行った。特に衝突の際に合体を考慮しないrubble pileモデルでの計算を高速で行うことができるようになった点が重要である。本計算コードを用いた月形成のN体計算を行い、現在その結果について投稿論文を準備中である。さらに、巨大天体衝突の際にばらまかれる衝突破片の地球への再集積が、初期地球に対して力学的・化学的にどのような影響を及ぼすかについて詳細な議論を行った。この成果については、Genda et al. (in press)などにより報告済みである。惑星形成に関する複数の数値計算コードを構築することができた点は、非常に大きな成果である。特にN体計算コードについては、これまでのN体計算では達成できなかった超高解像度の計算を高速に行うことが可能となったため、今後は様々な問題に対して独占的に計算を行うことが可能となる。数値計算コードの開発については、短期間でかなりの研究の進展があったと考える。

また、当初の研究計画の枠を超えた新たな研究課題についても積極的に取り組み、確実に成果を挙げている点も重要である。新たな研究課題への取り組みにより、太陽系形成理論に対してより複眼的な視点を得ることができた。今後の理論モデルの拡張に向け、有意義な研究の進展があったと考える。以上の研究成果については、2本の査読論文、および複数の学会発表によって報告を行っている。本年度は、研究計画の遂行および新たな研究課題への取り組みにおいて、質・量ともにおおむね順調な研究の進展があったと考える。本研究課題では、原始惑星系円盤内での多様な物理過程を詳細な数値計算により検証し、太陽系形成理論の新しい枠組みの提案を目指す。本年度は、主に原始地球への巨大天体衝突に伴う物理過程について、新しいシナリオの提案および新しいN体計算コードの開発・適用を行った。地球型惑星形成後期に複数回起きたと考えられている巨大天体衝突に伴い、大量の衝突破片が地球周辺に散らばり、それらが再集積する際の初期地球に対する力学的・化学的影響を数値計算により推定した。その結果、地球の軌道離心率が小さいこと、地球マントル中の親鉄元素が過剰であること、および冥王代地球の大気が還元的であったこと、などを統一的に説明することが可能となった。また、Pezy-SCで動作するFDPSを用いた新しいrubble pile N体計算コードを開発した。本コードを用いて、月形成に関するN体計算を超高解像度で行うことに成功した。原始月円盤を表現する粒子数が大幅に増えたことで、先行研究では見られなかった複雑な構造が現れ、新たな物理過程が現出することにより、月形成のタイムスケールが遅くなることなどがわかった。さらに、地球以外で生命を宿している可能性のある木星やガリレオ衛星について、その形成過程に関する数値計算を行った。その結果、衛星形成の場である周惑星円盤内において、微衛星の形成可能性を検証したところ、極めて限られた条件下でのみ微衛星が形成できることがわかった。さらにペブル集積を考慮した衛星形成の可能性についても検証し、ガリレオ衛星が形成可能な物理パラメータの推定も行った。太陽系の惑星形成・衛星形成に関する様々な物理過程の検証、および新しい枠組みの提案を行った。主に以下の3つの研究を行った。(1)動的トルクを組み込んだ惑星移動プロセスの表式をまとめ、具体的な惑星形成過程に適用した。(2)地球形成時の天体衝突過程が、地球の初期進化に対して力学的および化学的に大きな影響を与える可能性を指摘し、新しい進化シナリオを提案した。(3)大規模N体計算コードを開発し、超高解像度の月集積計算を行うことで、月形成過程に関する計算結果に解像度依存性があることを明らかにした。局在化した微惑星の集積による原始惑星の形成プロセスについて、多体問題専用計算機やGPUを活用した大規模N体計算を行い、原始惑星形成の位置やタイムスケールを見積もる。また、pebblesによる巨大ガス惑星のコア形成、および巨大ガス惑星周りの衛星形成について、先行研究をもとに数値計算を行い、形成条件等に制約を与える。
超電導-金属膜積層構造の高度設計に基づく抵抗型限流素子の高電力密度化に関する研究

電力系統に短絡事故等が発生したときに流れる過大な電流を瞬時に抑制する装置である限流器として,高温超電導薄膜を用いて,超電導から常電導への転移にともなう電気抵抗発生を利用した抵抗型の限流器の研究を行った。電磁界・熱伝導場・電気回路の連成現象解析用数値解析ツールを開発し,超電導薄膜と金属保護膜のパターニングや厚さ等,および超電導特性の不均一性が限流特性に与える影響について明らかにした。本研究は,イットリウム系超電導薄膜限流素子の単位面積当たり容量の増大を目指して,超電導薄膜とその上の金属保護膜のパターニングや厚さ等に関する最適な設計を行い,それを実験的に検証すること,特に,超電導薄膜の製造コストに密接に関わる超電導特性の不均一性を考慮した設計を実施し,許容する不均一度と達成可能な素子容量の関係を明らかにすることを目的としている。平成19年度の主な成果は以下の通りである。1.数値解析および設計研究:超電導限流素子の特性解析と設計のためにすでに開発してある数値解析ツールに対し,非線形計算の高速化,収束性の向上,超電導特性のモデリング精度の向上のための手法等の調査を行い,ツールの改良,高度化を進めた。素子大型化に伴う収束性の悪化が見られ,今後も継続して改良を進める予定である。並行して,従来バージョンの数値解析ツールを利用して,超電導限流素子パラメータと限流特性の関係を解析,特に,超電導特性の不均一性の影響に着目して解析を進めた。2.実験研究:50mm×50mmクラスの大きさの超電導限流素子を設計,製作した。その素子の通電特性や限流特性等を測定することにより,超電導薄膜の臨界電流密度分布の不均一性が限流特性に与える影響や素子両端部での接続方法等について検討を進め,次の素子設計のためのデータを蓄積した。また,実験結果と解析結果との比較が進行中であり,解析モデルや設計へのフィードバックを行う予定である。3.調査研究:本研究に国内外の最新の研究動向,研究成果を反映させるため,超電導薄膜を使用した限流素子,および大電流通電用の超電導薄膜の数値解析手法と超電導特性のモデリングに関する研究動向調査を行った。電力系統に短絡事故等が発生したときに流れる過大な電流を瞬時に抑制する限流器として,高温超電導薄膜を用いた抵抗型の限流器の研究を行ってきた。その限流器を構成する超電導薄膜限流素子の単位面積当たり容量の増大を目指して,超電導薄膜とその上の金属保護膜のパターニングや厚さ等に関する検討を行い,さらに超電導特性の不均一性が限流特性に与える影響について数値解析を中心に調べた。まず,超電導限流素子の特性解析と設計のために使用する電磁界・熱伝導場・電気回路の連成現象解析用数値解析ツールに関しては,非線形計算の高速化,収束性の向上を目指して検討を行い,ある程度の成果は得られたが,解析条件に依存するところも大きく,効果としては限定的であり,さらなる改良が必要と考えている。一方,計算環境としてのコンピュータの性能向上の影響は大きく,より複雑なモデリングに基づく解析も可能となった。この数値解析ツールを利用して,素子パラメータと限流特性の関係を解析し,関係を整理した。限流過程で電流経路が大きく変化するような金属保護膜形状の場合には,解析上は良好な限流特性が得られるが,局所的かつ過渡的に発生する電界の大きさもかなり大きく,実際に安定な限流特性を実現するためには,その低減が必要であることが明らかとなった。限流実験で各物理量の面内分布を過渡的に観測するのは困難であるが,マクロな特性からは数値解析と同様な傾向が見られた。また,定常時および限流時の電流の経路および転流の過程を観測するための測定法についての検討も実施し,定常時については実験的確認および誤差評価等を行った。さらに,数値解析をベースに定常時損失の見積もりも実施した。
シリコン表面上ビスマス超薄膜の表面・界面物性シミュレーション

スピン軌道相互作用を考慮した第一原理計算をBi膜上のBiナノリボンに対して行った。エッジに由来する電子状態を発見し、特異な伝導特性を持つことを予言した。また、基板上の1バイレーヤーのBi(001)膜について、Γ、K点周りで渦を持つなど特異なRashba効果を見出した。Biナノ薄膜はSi基盤上で平坦な膜を形成し、そのデバイス応用が期待されている。そこで、基盤の影響を取り入れた電子状態シミュレーションが重要である。最近になり、最上層のBi膜が、ジグザグエッジ型の構造を取る事が明らかになった。そこで、本研究では、ジグザグ型のエッジを持つBiナノリボンの電子構造計算を行った。本系では、強いスピン軌道相互作用が電子構造に重要な影響を与えるため、この影響を考慮した密度汎関数法計算を行った。その結果ジグザグ端を持つグラフェンナノリボンと同様に、エッジに由来したバンドが、フェルミエネルギー近傍に存在する事が分かった。子のバンドは、スピン軌道相互作用により、分散が大きくなり、スピン軌道相互作用を取り入れない場合と比べるとフェルミエネルギー近傍の状態密度が減少する事が分かった。さらに、Bi基盤上でのBiナノリボンの電子状態計算を行った。この系では、反転対称性が破れるため、Bi膜2次元系で観測されるラシュバ効果の場合と同様に、Γ点などを除き、バンドが分裂する事がわかった。その結果、フェルミエネルギー近傍の状態密度がさらに減少することが分かった。本研究から、スピン軌道相互作用に由来するこの系の特異な電子構造が明らかとなった。Bi薄膜は、スピン軌道相互作用の強い影響を受け、ラシュバ効果などの興味深い現象が引き起こされる。これまでに、ジグザグ端を持つBiナノリボンの電子状態解析を行ってきた。その結果、フリースタンディングなBiナノリボンとBi薄膜上のBiナノリボンでは、バンド構造に大きな違いのあることを見いだしている。この違いは、後者の系において、Bi基板の影響により、反転対称性が破れた事によるものであると予想していた。本年度は、そのことを確かめるために、フリースタンディングなBiナノリボンに電場を印加する計算を行った。電場の印加のため、系の反転対称性が破れ、電場を印加していない場合、スピン縮退していたバンドが二つに分裂し、バンド構造は、Bi基板上のBiナノリボンのものに類似したものとなることを見いだした。さらに、スピン偏極した二つのバンドの波動関数は、二つの端の内それぞれ違う端に局在することが分かった。これは、電場印加により、二つの端が不等価となるためである。この研究から、反転対称性の破れとバンドの分裂の間の関係を明らかにする事ができた。Bi薄膜はSi(111)表面上に極めて平坦に成長するので、ナノエレクトロニクス材料として注目を集めている。加えて、Biは重い元素であるので、スピン軌道相互作用が極めて強く、この事に由来して、新しい電子物性の発現が期待されている。本研究では、はじめにジグザグ端を持つ1-bilayerの(001)膜が、Bi基板上に存在する場合を研究した。フリースタンディングの1-bilayer膜は、他グループによりトポロジカル絶縁体となうことが理論的に予想されている。本研究では、基板の影響により、反転対称性が破れた系での電子状態を明らかにした。Bi基板の厚さにより、電子状態は変化を受けるが、端に起因した波動関数がフェルミエネルギー近傍に現れる事を明らかにした。基板の影響により、本系は、トポロジカル絶縁体とはならないものの、端に起因する伝導が期待できる事が明らかになった。また、本研究ではBi(001)膜のRashba効果についても、調べた。Bi薄膜は、Si(111)表面上に生じた濡層の上に成長する。この濡層の影響を考慮するため、濡層を直接シミュレートするのいではなく、電場を膜成長方向に印加する計算を行った。電場の印加のため、反転対称性が破れ、電場が濡層と同様の効果をBi膜の電子状態に影響を与えるものと見なす事ができる。最近、光電子分光法により、スピンの方向が面外に向いたRashba効果が観測されているが、本研究は、そのような実験結果を再現する事に成功した。
脂質代謝・輸送と脂肪滴形成の分子機構に関する細胞生物学的研究

Srcファミリーチロシンキナーゼの基質として知られるカベオリン-1のチロシン燐酸化されたものを認識する抗体(PY14)を作成し、血管内皮細胞におけるカベオリン燐酸化とLDLなどの内在化との関連性について検討した。ラットin vivo組織の蛍光抗体標識では、PY14は連続型毛細血管および細静脈の内皮細胞にのみ陽性を示した。カベオリンの燐酸化の生理的意義解明のモデル実験として、血管内皮細胞を用いた。通常条件においては培養血管内皮細胞でPY14の反応は陰性であったが、チロシンフォスファターゼの阻害剤あるいは酸化ストレスを負荷すると、陽性となり、同時にカベオリン-1の標識は細胞辺縁部から核周囲部に移行した。カベオラの他のマーカーであるカベオリン-2やIP3レセプター様蛋白質も同様の部位変化を示した。これらの刺激された細胞では、通常細胞表面に存在するカベオラが激減しており、細胞内にカベオラとほぼ同じ大きさのカベオリン-1抗体陽性の小胞が、多数観察された。この抗体で認識されるウェスタンウブロット上のバンドはゲニスタインとハービマイシンの前処理で消去されたことから、この燐酸化はチロシンキナーゼの関係する反応によるものであると思われた。低分子量GTPase結合蛋白質のRab4,Rab5とカベオリンの二重標識で粗面小胞体への内在化を確認した。また、高血圧系のラットSHR/lzmを高脂肪高コレステロール食で飼育し、頚動脈を同抗体で検索したところ内膜肥厚部の脂肪を大量に蓄積した平滑筋に陽性所見がみられた。この部位は粥状動脈硬化によって平滑筋細胞が遊走増殖した部位と考えられる。今後このようなカベオリンの脂肪代謝に対する関連性を示唆する現象の生理的機構の解明をさらに進める必要がある。キンギョ色素胞の細胞骨格を抗原として作成されたモノクローナル抗体(A2)を用いて、脂肪滴を持つラット培養肺胞中隔細胞と精巣上体周囲脂肪細胞における、A2抗体で標識される抗原の挙動について検索した。蛍光抗体法では、in vivoの肺の中隔細胞内脂肪滴周囲がリング状に標識され、培養細胞でも同様のリング状標識と細胞質全体に広がる線維状標識が認められた。リング状標識は培養開始後12日目の細胞に顕著で、3日目以降は脂肪滴の減少に伴って消失したが、ビメンチン線維の分布と一致する線維状標識は残った。Western blottingではA2抗体は190kDaおよび58kDaのバンドを認識した。この抗原は0.6MのKCl処理で可溶化されてしまったが、0.3MのKClでは残存した。培養細胞に対してサイトカラシンB処理を行うと脂肪滴周囲の標識は消失した。コルセミドで24時間処理した細胞でも脂肪滴周囲標識が消失し、分布変化したビメンチンと一致する核周囲の渦巻状標識のみが見られた。これらの結果はA2抗体で標識される抗原がアクチン線維、ビメンチン線維と関連した形で、脂肪滴周囲に存在することを示唆する。ところが、コルセミド処理を12時間以上続けると、微細管は脱重合したままにもかかわらず、A2抗体による脂肪滴周囲の標識が回復した。この現象の意義について現在検討中である。脂肪滴を持たない水晶体の試料では本抗体はvimentin抗体と同じ57kDaのバンドを認識することから、mAb(A2)で認識される190kDaの抗原はビメンチンとエピトープを共有することが示唆された。

われわれは肺胞中隔細胞の脂肪滴周囲の細胞区画にフォドリンが存在することを示している(未発表)。これらのことから、この抗原はフォドリンや細胞骨格系と密接にかかわりながら脂肪滴の保持に関与していると思われた。Srcファミリーチロシンキナーゼの基質として知られるカベオリン-1のチロシン燐酸化されたものを認識する抗体(PY14)を作成し、まず基本となる血管内皮細胞におけるカベオリン燐酸化の意義について検討した。ラットin vivo組織の蛍光抗体標識では、PY14は大動脈、下大動脈等の大血管、有窓型毛細血管には陰性であったが、連続型毛細血管および細静脈の内皮細胞に陰性を示した。また、今回の組織所見において、脂肪組織では細胞自身には陰性であったが、細胞間を走る毛細血管で陽性であった。カベオリンの燐酸化の生理的意義について解明する為のモデル実験として、血管内皮細胞を用いた。通常の条件で培養した血管内皮細胞ではPY14の反応は陰性であったが、チロシンフォスファターゼの阻害剤あるいは酸化ストレスなどを負荷すると、反応陽性となり、同時にカベオリン-1の標識は細胞辺縁部から核周囲部に移行した。カベオラの他のマーカーであるカベオリン-2やIP3レセプター様蛋白質も同様の部位変化を示した。これらの刺激された細胞では、通常細胞表面に存在するカベオラが激減しており、細胞内にカベオラとほぼ同じ大きさのカベオリン-1抗体陽性の小胞が、多数観察された。この抗体で認識されるウェスタンウブロット上のバンドはゲニスタインとハービマイシンの前処理で消去されたことから、この燐酸化はチロシンキナーゼの関係する反応によるものである思われた。チロシンフォスファターゼの阻害剤刺激で一度細胞内に内在化された燐酸化カベオリンは、その後細胞を洗った後24時間の時点でも、燐酸化されたままであった。さらに、カベオリン-1の分布は約72時間で元の状態に復帰し始めた。今後このような現象の生理的機構の解明とそれを基礎にしたカベオリンの脂肪代謝に対する関連性を解明する。
日米の少年矯正の比較研究-処遇実践と評価システムに着目して-

本研究は、米国カリフォルニア州を対象地域として、怠学、薬物、粗暴的逸脱行動、早期妊娠等のリスクを抱えた児童生徒へのオルタナティブ教育(alternativeeducation, educational alternatives)制度に焦点を当て、その実態を明らかにすることを試みたものである。文化的、社会的、宗教的多様性にかねてより直面し、その打開にもがいてきた米国では、多様な児童生徒に公平かつ公正に教育において成功する権利を保障する努力が継続されてきており、その政策の成否には賛否両論あるものの、制度としては児童生徒の多様性に対応することを企図した幾層ものセーフティネットが考案されるに至っている。すなわち、米国のオルタナティブ教育は、子どもと家庭の多様なニーズへの適合を求めてきたゆえに、学校教育を起点に多様な関係諸機関を巻き込む形で、「多層セーフティネット」を複雑に紡いでいる。本研究では、カリフォルニア州及び州内の郡・学区(ソノマ郡と郡内の学区)に分析対象を焦点化し、リスクを抱えた児童生徒へのオルタナティブ教育制度の構造を明らかにした。まず、公的機関の報告書等を文献調査し、教育的オルタナティブの制度的枠組みを学区及び郡レベルの二層構造として捉えた。次に、学区レベルの制度として「学内停学」、「インディペンデント・スタディ」、「コミュニティ・デイ・スクール」を、そして、郡レベルの制度として「コミュニティスクール」、「コートスクール」を明らかにした。これらの制度的研究を通して、カリフォルニア州のオルタナティブ教育制度の意義について、学校教育を起点としつつも様々な各種関係機関との連携を制度的に担保した「多機関的資源」として、多様な児童生徒のリスクとニーズへの適合が図られていることを明らかにした。しかし、一方で、オルタナティブ教育には、社会的な負のラベルがはられており、決定的な限界を有しているといえる。本研究では、米国カリフォルニア州の怠学、薬物、非行、早期妊娠等、様々なリスクを抱えた児童生徒を対象としたオルタナティブ教育制度に焦点を当て、インタビュー調査や現地視察等を通して、その内実を明らかにすることを試みた。本研究で明らかになったことは、カリフォルニア州のオルタナティブ教育制度は、州内の郡と学区の2つのレベルにおいて、それぞれ児童生徒のリスクに応じた仕組みが二層構造として構築されていることである。より具体的に述べれば、児童生徒のリスクの程度が軽い場合には、学区レベルのオルタナティブが活用され、学区のオルタナティブでの指導・支援のみでは不十分である場合に郡レベルのシステムが活用される。学区レベルでは、「学内停学」(In-School Suspension)、「コミュニティ・デイ・スクール」(Community Day School)等が、また、郡レベルでは「コミュニティスクール」(Community School)、「コートスクール」(Court School)等のプログラムが考案されている。とりわけ、特徴的であるのは、コミュニティスクールやコートスクール等、リスクを抱えた児童生徒を対象としたオルタナティブ教育は、郡保護観察局や郡ヒューマンサービス局、薬物関係のCBO(Community based Organization)等、地域の多様な関係機関を支援活動に制度的に取り入れていることである。つまり、オルタナティブ教育が「多機関的資源」として構築され、子どものニーズにより適合するよう企図されている。だが、本研究期間は2年間であったため、インタビュー調査についてはカリフォルニア州ソノマ郡のみの各種関係機関にとどまった。今後、より制度の実質的機能を明らかにする上では、研究対象地域を拡大し、その他のオルタナティブ教育機関をも射程に入れた、包括的な研究を推進する必要がある。研究課題である日米の少年矯正の比較研究のため、米国の教育施設等の訪問調査を実施した。