hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
複素鏡映群に付随するヘッケ代数とその準遺伝被覆のモジュラー表現論

G(r,1,n)型の複素鏡映群に付随する巡回Hecke代数の準遺伝被覆である巡回q-Schur代数のモジュラー表現論について研究した。本研究において,一般線形Lie代数のカレントLie代数のフィルター変形となっている変形カレントLie代数,及び,変形カレントLie代数の普遍包絡環のq-類似となる量子変形カレントLie代数を導入し,巡回q-Schur代数をその商代数として実現できることを示した(q=1の場合の巡回q-Schur代数は変形カレントLie代数の普遍包絡環の商代数となる)。さらに,変形カレントLie代数,及び,量子変形カレントLie代数の表現論の基礎付けを与えた。特に, cyclotomic q-Schur代数を商代数とするような新たな代数Uを生成元と関係式を用いて定義し,それを用いてcyclotomic q-Schur代数の表現論を理解することを考えた。代数Uに求める性質として,三角分解を持っていること,ウェイト理論により表現論を展開できること,Hopf代数の構造を持っていることなど,量子群の拡張としての性質を持っていることを要請したい。これらのうち,Hopf代数の構造を除く基本的な性質について得ることができたので,現在論文を準備中である。Hopf代数の構造についても現在研究を継続中である。また,今回定義した代数Uは,一般線形リー代数に付随する量子群,及び,そのLevi部分代数とも強く関係しており,その関係についても調べた。また,前述したように,Hopf代数の構造についてはまだ分かっていないが, cyclotomicq-Schur代数の表現の指標のレベルでは,そのような構造が上手くいっているであろう結果を得ることができた。さらに,ランク2の場合の代数Uの表現についても調べた。これは,量子群の場合のsl_2-tripleに対応するものであり,代数Uの場合は2種類のランク2の代数を考える必要がある。一つはsl_2の量子群の拡張とみなせる。もう一方が,量子群と大きく異なる部分をコントロールするものになる。ランク2の表現論を整理できたことにより,cyclototomic q-Schur代数の表現を代数Uを用いた,新たな視点から調べる準備は整った言える。r=1のときのcyclotomic q-Schur代数は,古典的なq-Schur代数であり,それは一般線型リー代数に対応する量子群の商代数であることが知られている。よって,q-Schur代数の表現を量子群の表現とみなすことによって,より多くの操作を施し,その性質を調べることができる。一般のcyclotomic q-Schur代数に対してもそのような操作を行いたい。そこで,cyclotomic q-Schur代数に対し(可算無限個の)生成元を定義し,その間の関係式を調べることによって,新たな代数を定義しその商代数としてcyclotomic q-Schur代数を実現した。ここで定義された代数の生成元と基本関係式はは,ヤンギアン(あるいはアファイン量子群)のDrinfeldによる表示によく似ており(それらとの関係はまだよく分かってないが),そこでの表現論と同様な議論が行える。ただし,ヤンギアンや量子群はホップ代数の構造を持っており,そのことによって多くの操作を行うことが出来る。新たに今回定義した代数もホップ代数の構造を持っていることを期待しているが,まだ分かっていない。今年度はとりあえず,(少なくとも) cyclotomic q-Schur代数の加群のなす圏がそのような構造(つまり,テンソル圏としての構造)を持つ可能性について,表現論の立場からいろいろ調べた。予想以上に関係式を求めるのに時間がかかっているため(まだ完全に分かったとは言えない),まとまった結果を得るには至っていないが,新たな視点を得ることができたので,今後,多くの応用が得られると確信している。前年度までに得られていた,cyclotomic q-Schur代数の可算無限個の生成元と関係式を用いた実現において,これまで扱っていた生成元の取り方を少し変えることによって,パラメータqを1に特殊化することができ,q=1の場合は,あるLie環の普遍包絡環となっていることが分かった。また,このLie環は一般線形Lie環のカレントLie環のfiltered deformationになっていることが分かった。つまり,cyclotomic q-Schur代数を実現するために新たに導入した代数Uは,一般線形Lie環のカレントLie環のfiltered deformationのq-類似として理解出来ることが分かった。この代数UはHopf代数の構造を持ち,cyclotomic q-Schur代数の表現論において有効な道具であることを期待しているが,その根拠の一つとして,q=1の場合に,Lie環の普遍包絡環のHopf代数の構造を利用して,cyclotomicq-Schur代数のWeyl加群のテンソル積の分解について調べ,それが指標の積の分解と整合的であることを示した。これらのことを論文にまとめプレプリントとして発表した。研究期間全体を通じて,一般線形Lie代数のカレントLie代数のfiltered deformation (変形カレントLie代数)のq-類似となる代数(量子変形カレント代数)を導入し,巡回q-Schur代数をその商代数として実現することにより,量子変形カレント代数を用いてそれらの表現を調べた。量子変形カレント

代数については,まだ分からないことが多いが,量子群の一種とみなすことが期待でき(その根拠となる結果を幾つか得た),ヤンギアンや量子ループ代数等の表現論の類似として巡回q-Schur代数の表現論を含むより広いクラスの表現論を展開することができ,巡回q-Schur代数の表現論の背景にあるものが,明確になっていくことを期待している。今年度(最終年度)は,複素数体上における変形カレントLie代数,及びqが1のベキ根でない場合の量子変形カレント代数の有限次元既約表現について調べた。そこでは,一般的な最高ウェイト理論が展開でき,有限次元表現のなす圏を調べる上で,カレントLie代数やヤンギアン,量子ループ代数で知られている手法の幾つかのことが適用できることが分かった。また,これらの議論がintegral form上に持ち上がるであろうことも見当をつけることができた。変形カレントLie代数,及び量子変形カレント代数の表現論自体は,今後の研究課題であるが,これらの代数を導入し,その表現論を通じて,巡回q-Schur代数の表現論を理解することができるようになったことは,大きな成果である。G(r,1,n)型の複素鏡映群に付随する巡回Hecke代数の準遺伝被覆である巡回q-Schur代数のモジュラー表現論について研究した。本研究において,一般線形Lie代数のカレントLie代数のフィルター変形となっている変形カレントLie代数,及び,変形カレントLie代数の普遍包絡環のq-類似となる量子変形カレントLie代数を導入し,巡回q-Schur代数をその商代数として実現できることを示した(q=1の場合の巡回q-Schur代数は変形カレントLie代数の普遍包絡環の商代数となる)。さらに,変形カレントLie代数,及び,量子変形カレントLie代数の表現論の基礎付けを与えた。新たに導入した代数Uが一般線形Lie環のカレントリー環のfiltered deformastionのq-類似になっていることが分かったことによって,これまでに知られている様々な手法を応用することが可能となった。それらを用いて,cyclotomic q-Schur代数の表現論の理解が進み,関連する表現論との関係も徐々に明らかになりつつある。表現論cyclotomic q-Schur代数の表現論を新たに導入した代数Uを用いてさらに詳しく調べていくのと同時に,関連する表現論との関係を明らかにしていく。cyclotomic q-Schur代数を代数Uを用いて実現し,Uの表現論を用いてcyclotomic q-Schur代数の表現を理解するための基本的な部分は解決することが出来た。またランク2の場合の表現論を整理したことにより,今後の研究手段を確保したとともに,今後の展望も明快になったので,研究が順調に進展していると判断できる。よって,そのような表示が得られ,それを用いたcyclotomic q-Schur
シグナル形質の進化要因としての種内競争と種間関係

日本産Mnais属カワトンボ(MnaiscostalisとM.pruinosa)は同所的に生息する場合と、単独(異所的)に生息する場合がある。異所的集団では、オスに色彩多型が見られ、橙色翅オスはナワバリ型、透明オスはスニーカー型のメス獲得行動をとる。いっぽう同所的集団では、はオスの色彩多型が消失して橙色翅だけの単型となり、ナワバリ型だけが有効なメス獲得行動となる。また、メスは薄橙色の翅を持つ。今年度は同所的集団のM.costalisメスを異所的集団のオスに提示することで、オスの種認識を調べた。その結果、薄橙色翅メスには関心を示さないことがわかった。そしてメスは両型のオスを同種と認識していると考えられた。いっぽう、同所的集団のM.costalisオスは透明翅メスと薄橙色翅メスの両方を交尾相手として認識するので、M. pruinosaとの交雑の可能性がある。しかし、M. costalisメスもM. pruinosaメスも同種オスのナワバリだけを訪れるため、種間交尾はほとんど起きないことがわかった。台湾特産種のM. tenuisのmtDNA全ゲノムの解析を行い、M. pruinosaとM. costalisの同所的集団と異所的集団の標本を用いてのmtDNA全ゲノムの解析結果と比較した。その結果、同所的なM. costalisとM. pruinosaの全ゲノム配列にほとんど差が見られず、むしろM. costalisの同所的集団と異所的集団の間の差異が大きかった。しかし、その遺伝的距離もM. tenuisとの距離に比べると極めて小さいことがわかった。このことから、交尾後隔離の強化として行動的な交尾前隔離が生じているのではなく、交尾前隔離の方が先行していることの更なる確証が得られた。(1)形質置換の交尾相手選択における有効性同じハピタットを繁殖場所として利用する近縁2種のカワトンボ(M.costalisとM.pruinosa)について、メスの種認識、オスの種認識に雌雄の種シグナル形質が有効に機能しているかをオスの除去実験やメスの提示実験によって評価した。その結果、メスは、ハビタット選択とハビタット内の産卵場所選択の2段階で同種オスの選択を行なっていることがわかった。これまで定性的にしか評価できなかった点を定量的に評価することができた。一方、オスはメスが縄張りに到着した時点でだけ、種認識を行なっていることがわかった。その認識能力には種間差がみられ、同所的集団において非対称な種認識の進化が生じていることが示唆された。また、2種間には翅色および体色の形質置換がみられるが、翅色をマーカーで着色した実験によって種識別に翅色がマーカーとして使われていることがわかった。(2)DNA解析による同所的集団と異所的集団の遺伝的距離次世代シーケンサを用いたミトコンドリア全ゲノムの解読を一部実施した。実施できたのは、同所的M.costalisと異所的M.costalis、および同所的M.pruinosaである。その結果、同所的なM.costalisとM.pruinosaのDNA配列にはほとんど差が見られず,むしろM.costalisの同所的、異所的集団間での差異が大きいことがわかった。このような現象はきわめて珍しく、交尾後隔離の強化として行動的な交尾前隔離が生じているのではなく、交尾前隔離の方が先行していることを示唆している。また、種間の遺伝子浸透、性選択による種分化など、様々な進化仮説を検証する基礎が得られつつある。(1)形質置換の交尾相手選択における有効性Mnais属カワトンボの同所的集団ではオスの翅色多型が消失する。M. costalisもM. pruinosaも異所的集団では橙色翅と透明翅の2つのタイプが集団内に共存し、メス獲得に関して橙色翅オスは縄張り戦略、透明翅オスはスニーカー戦略をとる。しかし、同所的集団ではM. costalisのオスは橙色翅の単型となり、M. pruinosaのオスは透明翅単型となる。このような色彩多型の消失が両種のオスやメスの種認識に変化をもたらしていること、つまり種認識の集団間差異を実験的示すことができた。このことは、繁殖行動の進化は集団ごとに異なったダイナミクスが見られることを示している。(2)DNA解析による同所的集団と異所的集団の遺伝的距離ミトコンドリアDNAの全領域解読により、近畿地方のMnais2種にはほとんど差がなく、これまでに知られている核DNAの差異だけが、2種を区別する遺伝的マーカーであることがわかってきた。ただし、M.costalisに関しては、関東と近畿の間で差異が見られることから、地域間の遺伝的分化は生じていることがわかった。他の種群で観察されている遺伝的分化の様相とは全く異なる結果が得られたとこになり、両種がオス多型を維持したまま同所的に生息する集団についてもミトコンドリア全ゲノムの解析を行い、全国的な遺伝的分化の様相を明らかにすることにしたい。以上の理由で、この課題はおおむね順調に進展していると自己評価した。

(1)形質置換の交尾相手選択における有効性台湾産のM. tenuisについての行動観察の結果、日本産の2種のカワトンボと同様に、M. tenuisでも集団内にオスの多型がみられ、オレンジ翅オスはナワバリをもち、透明翅オスは縄張りを持たずスニーカーとして行動することがわかった。このような集団内のオス行動多型と翅色型はMnais属に共通の特徴であると思われる。国立科学博物館に所蔵の標本を含めて、M. costalis、M. pruinosa、M. tenuis、M. mnemeの形態計測(体重、腹長、翅長など)を行ったところ、地理分布と体サイズの間に興味深い関係があることがわかった。まず、翅長と体重は種や性に関わらず高い正の相関が見られた。つまり、属内では翼荷重はほぼ一定である。そして、翅長は高緯度ほど長くなる傾向があり、ベルグマン則に従うことがわかった。ところが、腹長は高緯度ほど短くなり、逆ベルクマン則(あるいはアレン則)に従うこともわかった。我々がこれまでに蓄積してきたカワトンボにおける体温調節の研究成果と総合して考えると、繁殖活動には気温(20°C程度)よりも高い胸部体温(30°C程度)が必要で、高緯度地域では大きな体サイズが日照によって上昇した体温の維持に有利となると考えられた。(2)DNA解析による同所的集団と異所的集団の遺伝的距離東アジアに分布するMnais属カワトンボにおける日本産M.costalisとM. pruinosaの系統的位置を明らかにするために、台湾特産種のM. tenuisの標本採集と行動観察をおこなった。採集した標本からDNAを抽出し、mtDNA全ゲノムの解析を行った。また、日本産のM. costalisとM. pruinosaについても新たな集団に関する全ゲノム解析を行った。これらの解析結果をもとに、属内の系統関係を明らかにする予定。(1)形質置換の交尾相手選択における有効性近畿地方の同所的なMnais属カワトンボ2種ではオスの翅色に形質置換が生じ、メスがオスの翅色によって種認識を行っていることがわかった。しかし、西日本の同所的な地域ではオスの多型は消失しない。そのため、メスが種識別をすることが困難になっていると思われる。29年度の調査で、西日本ではM. costalisにおいてメスに形質置換が生じていることがわかった。つまり、メスの翅色は淡橙色になり、M. pruinosaのメスとはかなり異なっている。そしてオスはメスの種識別を行うようである。また、生息地分離の傾向が強いことも示唆されており、形質置換の起こり方、どちらの性が種認識を行うか、性淘汰と繁殖干渉の拮抗作用などに地理的な変異があることがわかってきた。(2)DNA解析による同所的集団と異所的集団の遺伝的距離日本産のM.costalisやM. pruinosaとの系統関係を明らかにするとともに、台湾産のM. tenuisを含めてMnais属の系統関係と種内の地理的遺伝変異を明らかにする目的で、mtDNA全ゲノム配列を決定した。以上の理由で、この課題は概ね順調と自己評価した。日本産Mnais属カワトンボ(MnaiscostalisとM.pruinosa)は同所的に生息する場合と、単独(異所的)に生息する場合がある。異所的集団では、オスに色彩多型が見られ、橙色翅オスはナワバリ型、透明オスはスニーカー型のメス獲得行動をとる。いっぽう同所的集団では、はオスの色彩多型が消失して橙色翅だけの単型となり、ナワバリ型だけが有効なメス獲得行動となる。
鉄筋コンクリート造柱と壁の応急的及び恒久的な耐震補強法の研究開発

本耐震補強法は柱四隅に配置したコーナーブロックを介して外帯筋状にPC鋼棒を周回させ,緊張力を導入する靭性タイプの補強法が基本である(補強1)。壁付き柱に関して補強1を適用する場合と、壁部分にコンクリートを増し打ちし,水平断面を長方形断面として鋼板でサンドイッチする。その上でPC鋼棒を分散配置し,プレストレスを導入する耐力・靭性タイプの補強法(補強2)の2種類がある。緊張PC鋼棒を用いた補強1と2の加力実験と解析を行った結果,下記のことが明らかになった。1)補強1による単独RC柱の一定軸力下の正負繰り返し水平加力実験によって,せん断破壊柱を確実に靭性に富んだ曲げ降伏柱に変換できることがわかった。2)補強1による単独RC柱の高軸力下の正負繰り返し水平加力実験によって,鋼板やアングルを下地材として柱表面に圧着すれば,高軸力を受けても本補強法は効果的であることが明らかになった。3)補強1,2による腰壁,または袖壁付きRC柱の一定軸力下の正負繰り返し水平加力実験で,補強1が靭性補強,補強2が靭性・強度補強として有効に機能することがわかった。4)補強1によるせん断損傷RC柱の応急補強実験では,特に緊張力の導入と鋼板の利用が効果的である。5)せん断変形・破壊を考慮したファイバーモデルを確立し,これを用いて実験結果を精度良く評価できた。6)補強1によるコンクリート柱の中心圧縮実験で,PC鋼棒を弾性状態のまま横拘束材として利用することが重要であることが判明した。初期緊張力の導入で圧縮強度は次第に増大するが限界も存在し,それ以降低下する。7)補強1による単独RC柱の純曲げ実験では,PC鋼棒による外部横補強効果は顕著であり,終局曲げ耐力,エネルギー吸収性能ともに改善される。しかし,初期緊張力の導入は曲げ,中心圧縮性状の改善に顕著ではない。8)補強1による単独耐震壁の一定軸圧縮力下の正負繰り返し水平加力実験では,変形性能の改善が期待できる。9)補強1によるRC部材の付着強度実験の結果,緊張PC鋼棒による外部横補強で付着割裂強度が飛躍的に増大することがわかった。柱の四隅に配置したコーナーブロックを介して外帯筋状にPC鋼棒をセットし,プレストレスを導入する補強法が山川らによってすでに提案されているが、この補強法に切り鋼板を圧着する方法を新たに提案し、柱に関して一定軸力下の正負繰り返し実験を16体行った。コーナーブロックとプレストレスを導入したPC鋼棒を利用して、これらの切り鋼板を圧着する方法は高軸力下の柱や、損傷後の応急補強にきわめて効果的であることがわかった。一方、腰壁や袖壁部分にコンクリートを増し打ちし,水平断面を長方形断面として鋼板でサンドイッチする。その上でPC鋼棒を分散配置し,プレストレスを導入する補強法も提案し、これらの補強法の有効性を実験的に明らかにした。腰壁付き柱3体と、袖壁付き柱8体の加力実験により、強度と靭性が同時に改善されることがわかった。これらの加力実験は単独柱の実験も含めて、すべて琉球大学で実施された。研究分担者が所属している九州大学、大分大学および九州共立大学では、一部の研究計画を除いて予定どおり研究が実施された。

九州大学では当初中心圧縮実験を予定していたが、PC鋼棒を用いてプレストレスの導入した柱の高軸力下の純曲げ実験を13体実施した。これは、中心圧縮実験を2003年度に琉球大学で行うことにしたからである。大分大学では高横拘束下の付着挙動を検討するために、PC鋼棒を用いてプレストレスを導入した梁の付着強度実験を予定どおり24体実施した。九州共立大学では柱と壁の相互作用を検討するために、PC鋼棒にプレストレスを導入して壁付き柱の柱部分のみを高横拘束した要素実験を24体実施した。いずれの研究機関においてもPC鋼棒を用いてプレストレスを導入した高横拘束効果を確認することができた。研究2年目となる2003年度は,琉球大学が(1)高軸力を受ける耐震補強RC柱の弾塑性挙動(12体),(2)応急補強RC柱の残存・修復軸耐力の確認と、水平加力実験による履歴曲線(3体),(3)耐震補強した袖壁付きRC柱の弾塑性挙動(4体),(4)腰壁付きRC柱の耐震補強設計法,(5)PC鋼棒により横補強されたコンクリート柱の中心圧縮実験(28体),九州大学が(6)耐震補強RC柱の純曲げ実験(13体),大分大学が(7)耐震補強RC柱の付着強度実験(46体),九州共立大学が(8)既存RC耐震壁の耐震補強実験(8体)を担当、かつ実施した。4大学で膨大な実験がなされ、多くの研究エネルギーが投入された。その結果、下記のことが明らかになった。(1)横拘束効果が大きくなればなるほど、耐震性能(強度と靭性)が改善され、かつ高軸力下でも軸縮みが縮小する。(2)損傷したRC柱には、プレストレスの導入が特に効果的である。(3)コンクリートを増し打ちし、鋼板でサンドイッチし、PC鋼棒で圧着すると耐力と靭性が大幅に改善される。(4)腰壁付きRC柱に関する靭性型と強度・靭性型の耐震補強設計法の提案。(5)PC鋼棒にプレストレスを導入すると強度と靭性が改善されることが、中心圧縮実験でも確認された。(6)横拘束効果が高く、軸力が高いと曲げ強度が大幅に増大する。(7)拘束効果の増大に伴い付着強度も増大する。(8)既存RC耐震壁ではPC鋼棒にプレストレスを導入して、側柱を高横拘束したほうが望ましい。これらの研究成果を踏まえて、研究最終年度になる2004年度は、補強RC柱のせん断、純曲げ、付着破壊実験、損傷したRC柱の応急補強実験、補強コンクリート柱の中心圧縮実験、既存袖壁付き柱とRC耐震壁の補強実験を予定している。さらに、これらの研究成果を取りまとめる予定である。研究3年目(研究最終年度)となる平成16年度は,琉球大学が(1)緊張PC鋼棒で外部横補強したコンクリート柱の中心圧縮実験(17体),(2)緊張PC鋼棒で外部横補強した極脆性RC柱のせん断破壊実験と応急補強実験(3体),(3)袖壁付きRC柱の耐力・靭性型耐震補強に関する実験(3体),(4)緊張PC鋼棒とアングルを用いたRC柱の実験(6体),九州大学が(5)緊張PC鋼棒で外部横補強したRC柱の中心圧縮実験(16体),大分大学が(6)緊張PC鋼棒で外部横補強したRC部材における異形鉄筋の付着強度実験(22体),福岡大学が(7)既存RC耐震壁を緊張PC鋼棒で耐震補強した耐震壁の正負繰り返し加力実験(4体)を担当、かつ実施した。(1)拘束コンクリートの構成則を明らかにした。
大都市在住高齢者によるボランティア活動を促進する活動年数別による支援内容の検討

本研究は、大都市在住高齢者によるボランティア活動を促進するための活動年数の違いによる活動上の困難を把握し、必要とされる支援内容とその課題を明らかにすることを目的とする。調査1ではボランティア活動を行う者を対象とし、活動における課題、必要とされる支援を活動年数による違いを明らかにする。調査2では活動を支援する専門職への調査から、必要とされる支援スキルを明らかにし、調査3で個別インタビューから活動継続に必要とされる支援内容と課題を明らかにする。
宿主に対応したカッコウの系統は雌側の遺伝子により進化するか

長野市郊外千曲川での20年間にわたるカッコウの研究から、カッコウ卵の模様等の形質は、雌側の遺伝子のみによって伝えられることで、それぞれの宿主卵に似た卵を産むカッコウの系統(gentes)が進化した可能性が高いことが明らかにされた。今回のプロジェクト研究は、この点について、個体識別された母と娘について卵の模様の比較、遺伝子解析、托卵行動の観察によりさらに実証することで、カッコウと宿主の攻防戦を通し、カッコウ卵の模様の進化が起こる仕組みを解明することを目的に、平成14年度から17年度まで研究を実施したので以下に調査結果の概要等について報告する。(1)ミトコンドリアDNA解析結果長野県内の千曲川、野辺山高原、乗鞍高原を調査地に、さまざまな宿主の巣探しを行い、托卵されたカッコウ卵の発見に務め、無事に育った計86雛から血液サンプルを採集でき、ミトコンドリアDNAを分析した。その結果、日本では地域と宿主の違いによる変異が大きく、イギリスのカッコウで見出されたような宿主に対応した系統関係は、日本ではあいまいであるという結論となった。そのため、卵擬態や托卵系統は雌側を通して進化するという結論は正しいとしても、両地域では卵模様や系統の進化に違いがあることが明らかとなった。(2)カッコウの雛への足輪による標識調査結果野辺山高原で計78羽の雛に足輪をつけて放鳥することができた。しかし、同じ調査地に翌年以降も戻り、再捕獲することができた個体はいなかった。そのため、雛の時から標識した個体に発信機を装着し、行動を追跡することにより、自分を育てたと同じ宿主に托卵するかどうかを確認することはできなかった。(3)娘とその母親の卵模様について雛の時から標識した個体を再捕獲し、発信機を装着した追跡調査を行うことができなかったため、今回の野辺山高原の調査では、これまでの千曲川での調査結果である娘の卵は母親の卵に似ているという結果に、新たな資料を加えることができなかった。(4)外国の研究者との情報交換と共同研究、および成果の公表ケンブリッジ大学のN.B.Davies教授およびハンガリーのDr.Csaba Moskatらカッコウ研究者を2004年と2005年に訪れ、情報交換と調査結果の検討、今後の調査内容の検討を行うことができた。また、スペインのカッコウ研究者A.Roman Munozと野辺山高原で2004年と2005年に共同研究を実施することができた。さらに、平成16年には、ハンガリー、ケンブリッジ大学、ノルウエー大学のカッコウ研究者を招聘し、2005年9月に奈良女子大学での日本鳥学会大会の折に「托卵鳥と宿主の相互進化」のシンポジウムを開催し、日本での研究成果の一部を公表することができた。また、今回のプロジェクト研究の成果の一部は、日本鳥学会大会で口頭発表すると共に、論文として2編を日本鳥学会誌に発表することができた。未発表の成果については、今後論文等に発表してゆく予定である。

また、スペインのカッコウ研究者A.Roman Munozと野辺山高原で2004年と2005年に共同研究を実施することができた。さらに、平成16年には、ハンガリー、ケンブリッジ大学、ノルウエー大学のカッコウ研究者を招聘し、2005年9月に奈良女子大学での日本鳥学会大会の折に「托卵鳥と宿主の相互進化」のシンポジウムを開催し、日本での研究成果の一部を公表することができた。また、今回のプロジェクト研究の成果の一部は、日本鳥学会大会で口頭発表すると共に、論文として2編を日本鳥学会誌に発表することができた。未発表の成果については、今後論文等に発表してゆく予定である。カッコウはさまざまな宿主に托卵しているが、宿主の卵に似た卵(卵擬態)を産む傾向が古くから知られている。長野市郊外千曲川での20年間にわたるカッコウの研究から、カッコウ卵の模様等の形質は、雌側の遺伝子のみによって伝えられることで、それぞれの宿主卵に似た卵を産むカッコウの系統(gentes)が進化した可能性が高いことが明らかにされた。今回のプロジェクト研究は、この点について、個体識別された母と娘について卵の模様の比較、遺伝子解析、托卵行動の観察によりさらに実証することで、カッコウと宿主の攻防戦を通し、カッコウ卵の模様の進化が起こる仕組みを解明することが狙いである。初年度にあたる昨年は、(1)異なる宿主に育てられたカッコウの雛から採集した血液のミトコンドリアDNA解析、(2)カッコウの雛への足輪による標識、(3)異なる宿主の巣に托卵されたカッコウ卵のコンピューターによる卵模様解析法の検討を行った。(1)ミトコンドリアDNA解析千曲川と野辺山高原を調査地に、さまざまな宿主の巣探しを行い、托卵されたカッコウ卵の発見に務め、そのうち無事に育った計28個体のカッコウの雛から血液を採集できた。これらの血液のミトコンドリアDNAのコントロール領域を解析したところ、計5つのハプロタイプを見出すことができた。しかし、地域と宿主による変異が大きく、Nature(2000)誌に発表した計39資料と合わせても、イギリスのカッコウで見出されたような宿主に対応したハプロタイプの傾向があるかどうかの結論はまだ出せず、さらにサンプルサイズを増やした検討が必要という結論になった。(2)カッコウの雛への足輪による標識両調査地を合わせて計25羽のカッコウの雛に足輪をつけ、放鳥することができた。そのため、今年度は生きて戻ってきた個体を捕獲し、発信機を装着し放鳥し、行動を追跡することにより自分を育てたと同じ宿主に托卵するかどうかを確認する調査を実施する予定である。(3)コンピューターによる卵模様解析法の検討研究分担者の高須さんが中心となり写真撮影されたカッコウ卵の模様と色の分析法を検討したが、まだ方法の確立には至っていない。今年も引き続いて検討をする予定である。なお、初年度であり今回の研究テーマでの論文発表はまだない。
測定フィードフォワードを用いた量子非破壊測定の研究

本研究では、高レベルスクイーズド光の生成とそれによる高レベル量子エンタングルメントの生成、測定およびフィードフォワードを用いたユニバーサルスクイーザー、量子非破壊測定(量子非破壊相互作用)の実現を目的としている。具体的な研究成果は以下のようなものである。(1)周期分極反転KTiOPO_4(PPKTP)疑似位相整合結晶を非線形媒体とした光パラメトリック発振器(OPO)を作製し、高レベルスクイーズド光の生成に成功した。まず、波長946nmにてその可能性を明らかにした。その結果に基づき、高いポンプパワーを期待できる波長860nmで実験を行い、14年ぶりに世界記録を塗り替え7dBのスクイーズを達成した。さらに、測定系の位相揺らぎを抑えることにより、9dBのスクイーズを達成した。これらの成果により、生成できる量子エンタングルメントのレベルは格段に高まった。(2)測定およびフィードフォワードの手法の代表例は、量子テレポーテーションと呼ばれる波動関数の伝送であり、そのフィデリティはこの手法の成功の度合いを示す(フィデリティ1=100%成功)。したがって、本研究で生成に成功した高レベルスクイーズド光を用い、量子テレポーテーションのフィデリティを測定してみた。その結果0.83という高い値が得られ、この高レベルスクイーズド光を用いれば、測定およびフィードフォワードの手法を高い確率で成功させられることが明らかとなった。(3)高レベルスクイーズド光を用いて生成した高レベル量子エンタングルメントと併せて、測定およびフィードフォワードの手法を用いることにより、ユニバーサルスクイーザーを作製することに成功した。(4)ユニバーサルスクイーザー2台を作製し、これらをさらに可変ビームスプリッターを用いて結合することにより、量子非破壊相互作用装置を作製した。これを用いて、2つの共役な変数(直交位相振幅成分)に於いて量子非破壊測定を行った。これらは、いずれの場合に於いても成功した。また、この結果から、この量子非破壊相互作用装置の2つの出力はエンタングルしていることが明らかになり、量子ビットの制御NOTゲートと同様に、エンタングリングゲートとしての働きがあることがわかった。過去に量子非破壊測定は世界の多くの研究機関でチャレンジされてきたが、まだ十分なものは実現されていない。特に、複数回量子非破壊測定可能なものが「真の」量子非破壊測定と考えられるが(理想極限では無限回繰り返して測定できることになるが、現実の系でそれは不可能なため、複数回に条件を緩めてある)、それを実現した例はない。したがって、本提案では複数回繰り返し測定可能な量子非破壊測定系の実現を目指す。これが実現すれば、超精密測定へのインパクトは非常に大きいと考えられる。初年度となる本年度は、量子非破壊測定を実現するために必要なユニバーサルスクイーザーを作製した。ユニバーサルスクイーザーとは、従来報告されている非線形光学効果を直接用いるスクイーザーに比べ、圧倒的にスクイーズ操作のフィデリティを高めることができるスクイーザーである。また、線形光学素子を調整するだけでスクイージングレベルを調整可能なことも、ユニバーサルスクイーザーの利点となっている。これは、量子非破壊測定を行うためには、用いられるスクイーザーのスクイージングレベルを自在に調整する必要があるが、従来のスクイーザーではそれは困難であるからである。

実際に実験を行い、コヒーレント状態を入力としたユニバーサルスクイーザー実験に成功し、論文を作成した。ユニバーサルスクイーザーの要素技術として、スクイージングレベルの向上およびフィードバック系の広帯域化に取り組んだ。その成果として、-9dBのスクイーズされた真空場の生成に成功し、広帯域アインシュタイン・ポドルスキー・ローゼン相関を有する光ビームの生成に成功した。本研究では測定およびフィードフォワードを用いた量子非破壊測定の実現を目指した。量子非破壊測定とは,共役物理量のうち1つに関して情報を得たい系(被測定系)と補助系を量子エンタングルさせ,補助系に対する測定から被測定系に関する所望の情報を得るものである。量子非破壊測定の結果,被測定系の状態は,情報として得られた共役物理量の確定した状態になるが,その共役物理量の値自身は,測定前後で変化はないため,量子非破壊測定と呼ばれている。また,被測定系自身に対する直接測定は行わないため,量子状態が破壊されない(変化はするが)という意味もある。量子非破壊測定は重力波干渉計のような超精密計測には重要な技術で,開発が期待されている。測定およびフィードフォワードを用いた量子光学的量子非破壊測定の提案は,2005年Filipらにより行われた(R。Filip et. al.,PRA71,042308(2005))。もちろん,提案当時には実現の報告はなかった。この提案では被測定系と補助系をそれぞれ光の単-モードとし,量子エンタングルメントはビームスプリッターと2つのスクイーザー(スクイーズド状態生成器)により生成する。測定としてはホモダイン測定を用い,フィードフォワード系はビームスプリッターと変調器により構成する。ここで,この実験の最も難しく革新的な部分は,任意の入力に対して動作するスクイーザー(ユニバーサルスクイーザー)の実現である。通常,スクイーザーは光パラメトリック発振器(OPO)により実現されるが,不可避な損失により,スクイーズ後の状態の劣化が大きく,ユニバーサルスクイーザーとはなり得なかった。この提案の方法では,OPOを用いて生成したスクイーズされた真空場を補助入力として用い,測定およびフィードフォワードにより,OPOを直接スクイーザーとして用いた場合に比べ,スクイーズ後の劣化を最小限に抑えることが可能となる。つまり,ユニバーサルスクイーザーを実現することが可能となる。本年度は前年度からほぼ完成していたユニバーサルスクイーザーを完成させ,さらにこれをもう1台作製し,可変ビームスプリッター2つと合わせて,量子非破壊相互作用実験を行った。実験は成功し,種々の量子非破壊相互作用ゲインで実験に成功した。
近世・明治期の物価変動の研究

本研究の目的は、江戸期ならびに明治前期の諸物価の史料を蒐集して長期的時系列を作成し、それによって物価変動を分析し、その面からその時期の経済発展構造にアプローチすることにある。この目的を達成するために、米・綿などの主要農産物のみでなく、その他の農産物・工産物・塩・鉄・などの生活必需品および労賃についても、史料蒐集の対象とした。調査対象地域は従来の物価史研究で知られていない地域として、群馬・栃木・茨城・埼玉・東京・新潟・山梨・鳥取・島根・福岡の10都県をえらんだ。調査方法は、この各県内の文書館・史料館・図書館・県市史編さん室等に所蔵・保管されている古文書・文献に含まれている物価史料を抽出した。この調査結果は、価格が判明する諸物産名とその年次を、史料名とともにリスト・アップした報告書『近世・明治初期物価史料所在目録(I)』として公表した。今後このような形式で、既知の、および今後発掘される新しい史料を整理し、それらをコンピューターによるデータバンク化することができるならば、物価史料の整備と物価史研究は飛躍的に発展することが期待される。またこの研究においては、江戸期の最も重要な物産の一つでありながら、従来比較的不備であった蚕糸業関係品の物価変動の解明に一つの重点をおいたが、そのうち群馬県関係については、研究論文「近世後期のまゆ・生糸の価格変動-上州を中心として-」(『名城商学』36巻4号、昭和62年3月)において、分析結果を発表した。そこでの重要な知見の一つは、まゆ・生糸の価格は、天明期から化政期まで2030%の低落をみたあと、天保期以降は一転して上昇傾向を示したことである。
低侵襲投与が可能な高分子材料と細胞の相互作用による腎臓再生デバイスの創製

高分子材料の医療用途への展開の一つとして、高分子材料と細胞の相互作用を活用し、高分子材料を用いた腎臓再生デバイスの創製を行っている。本研究では、内視鏡による留置を想定した不織布ベースのデバイスとカテーテル投与を想定した粉体ベースのデバイスの検討を行った。1.細胞/高分子材料粉体混合物:1)腎臓被膜下へ十分量の細胞を留置することに課題を残したためデバイスの投与法を検討した。細胞/高分子材料粉体混合物とコラーゲンを混合することにより腎臓被膜下へ細胞を留置できることが確認できた。2)キチン粉体、PLA不織布粉体、ラット骨髄由来間葉系幹細胞(r-BMSC)、ラット脂肪由来間葉系幹細胞を用いて細胞捕捉不織布デバイスと細胞/高分子材料粉体混合物の成長因子産生能を比較した。細胞捕捉不織布デバイスでは、肝細胞増殖因子(HGF)の産生は亢進したが、血管内皮細胞増殖因子(VEGF)の産生は抑制された。一方、細胞/高分子材料粉体混合物は細胞と粉体量の最適化と培養期間を延ばすことによってHGFとVEGFの産生能が亢進した。同じ素材でも形状の違いにより成長因子産生能が異なることが明らかとなった。2.複合デバイス:1)細胞/高分子材料粉体混合物と不織布を組み合わせたデバイスを構築した。細胞捕捉率が最も高い繊維径1.8μmのPLA不織布と素材および形状の異なる材料としてキチン粉体を用いた。細胞とキチン粉体混合物をPLA不織布で濾過することによって複合デバイスを構築できた。2)r-BMSCを捕捉した複合デバイスとr-BMSC捕捉不織布デバイス、r-BMSC/キチン粉体混合物との成長因子産生能を比較した。複合デバイスとr-BMSC捕捉不織布デバイスのHGFとVEGFの産生能は同程度であった。r-BMSC/キチン粉体混合物のHGFとVEGFが最も高値を示した。不織布の医療用途への展開の一つとして、不織布材料と細胞の相互作用を活用し、不織布材料を用いた腎臓再生デバイスの創製を行っている。これまでに検討してきた細胞捕捉不織布デバイスは内視鏡を用いた埋め込み術を想定して検討してきたが、デバイスに流動性を持たせることによりカテーテルなどで投与が可能なデバイスへと改良を試みた。また、従来から検討してきた細胞捕捉不織布デバイスについてはより治療効果が高いデバイスを検討した。1.デバイス設計:1)カテーテル注入可能なデバイスの検討:天然高分子であるキチンおよびキトサンの粉体を用い、粉体とラット骨髄由来間葉系幹細胞(r-BMSC)の混合物を作成した。電子顕微鏡下で粉体にr-BMSCが接着していることを確認した。2)不織布を用いたデバイスの検討:キトサン不織布を用いたデバイスでは高効率に細胞を捕捉できることを確認した。2.成長因子産生能を指標としたデバイス設計: 1)粉体/細胞混合物:キチン粉体/r-BMSC混合物およびキトサン粉体/r-BMSC混合物ははともに血管内皮細胞増殖因子(VEGF)の産生能が亢進した。また、粉体量と細胞数の混合比について最適比があることも分かった。2)細胞捕捉不織布デバイス:r-BMSC捕捉キトサン不織布デバイスは、肝細胞増殖因子(HGF)の産生能が亢進した。3.慢性腎不全ラットに対する粉体/細胞混合物の治療効果:慢性腎不全モデルラットの腎臓被膜下へキチン/r-BMSC混合物を注入した。しかしながら腎臓被膜下へ十分量の混合物を注入することが困難であり、十分な治療効果を得ることができなかった。1.カテーテル注入可能な流動性をもつ粉体/細胞混合物を構築できた。しかも、従来検討してきたポリ乳酸不織布粉体/細胞混合物よりも顕著にVEGFの産生能が亢進した。しかしながら、腎臓被膜下へ十分量を留置することが困難であり、デバイスの留置法に課題を残した。2.細胞捕捉不織布デバイスとして細胞捕捉キトサン不織布デバイスを構築した。粉体/細胞デバイスと異なり、HGFの産生能が亢進することを見出した。しかも、慢性腎不全モデルラットの糸球体硬化の発症抑制効果が得られたポリ乳酸不織布と比較してHGFの産生能は顕著に亢進した。これまでにカテーテルで投与可能なデバイスとして粉体と細胞の混合物を検討してきたが、腎臓被膜下へ十分量の細胞を留置することに課題を残したため、従来から検討してきた不織布をベースとしたデバイスで研究を進めている。1.デバイス設計:1)粉体/細胞混合物と不織布の組み合わせ:ラット骨髄由来間葉系幹細胞(r-BMSC)とキチン粉体あるいはキトサン粉体の混合物では血管内皮細胞増殖因子(VEGF)の産生が促進し、r-BMSCを捕捉したポリ乳酸(PLA)不織布では肝細胞増殖因子(HGF)の産生が促進した。そこで2つのデバイスを組み合わせたデバイスを構築した。

粉体/細胞混合物を不織布で捕捉することにより腎臓被膜下へ十分量の細胞を留置することが可能となった。2)キトサンナノファイバ不織布:ラット脂肪由来間葉系幹細胞(r-ADSC)を捕捉したキトサンナノファイバ不織布では積層枚数と繊維密度を調節することによって高い細胞捕捉率が得られた。2.成長因子産生能:1)r-BMSC/キチン粉体あるいはキトサン粉体混合物とPLA不織布の組み合わせ:VEGFとHGFの2つの成長因子の産生促進を期待したが、VEGFのみが促進する結果であった。2)r-ADSC捕捉ナノファイバ不織布:r-ADSC捕捉キトサンナノファイバ不織布はHGFの産生が促進し、r-BMSC捕捉PLA不織布よりも産生能は促進した。また、r-BMSC捕捉ナノファイバ不織布と同程度の産生能を示した。3.臨床応用へむけてヒト由来幹細胞の成長因子産生能を検討した。脂肪由来間葉系幹細胞捕捉PLA不織布はラットおよびヒト由来細胞ともにPLA不織布との組み合わせでHGF産生が促進した。1.流動性を持つ粉体/細胞混合物を不織布に捕捉することによって、腎臓被膜下へ十分量の細胞を留置することが可能となった。2.新規デバイスとしてr-ADSC捕捉キトサンナノファイバデバイスを構築できた。このデバイスはr-BMSC捕捉キトサンナノファイバデバイスと同程度のHGFの産生能が得られ、かつ、ポリ乳酸不織布を用いたデバイスよりもHGFの産生能が促進した。3.臨床応用を念頭にヒト細胞についても検討した。ラット脂肪由来間葉系幹細胞捕捉PLA不織布とヒト脂肪由来間葉系幹細胞不織布はともにHGFの産生が促進した。高分子材料の医療用途への展開の一つとして、高分子材料と細胞の相互作用を活用し、高分子材料を用いた腎臓再生デバイスの創製を行っている。本研究では、内視鏡による留置を想定した不織布ベースのデバイスとカテーテル投与を想定した粉体ベースのデバイスの検討を行った。1.細胞/高分子材料粉体混合物:1)腎臓被膜下へ十分量の細胞を留置することに課題を残したためデバイスの投与法を検討した。細胞/高分子材料粉体混合物とコラーゲンを混合することにより腎臓被膜下へ細胞を留置できることが確認できた。2)キチン粉体、PLA不織布粉体、ラット骨髄由来間葉系幹細胞(r-BMSC)、ラット脂肪由来間葉系幹細胞を用いて細胞捕捉不織布デバイスと細胞/高分子材料粉体混合物の成長因子産生能を比較した。細胞捕捉不織布デバイスでは、肝細胞増殖因子(HGF)の産生は亢進したが、血管内皮細胞増殖因子(VEGF)の産生は抑制された。一方、細胞/高分子材料粉体混合物は細胞と粉体量の最適化と培養期間を延ばすことによってHGFとVEGFの産生能が亢進した。同じ素材でも形状の違いにより成長因子産生能が異なることが明らかとなった。2.複合デバイス:1)細胞/高分子材料粉体混合物と不織布を組み合わせたデバイスを構築した。細胞捕捉率が最も高い繊維径1.8μmのPLA不織布と素材および形状の異なる材料としてキチン粉体を用いた。細胞とキチン粉体混合物をPLA不織布で濾過することによって複合デバイスを構築できた。2)r-BMSCを捕捉した複合デバイスとr-BMSC捕捉不織布デバイス、r-BMSC/キチン粉体混合物との成長因子産生能を比較した。
塩基性ペプチド修飾及び生体分解性微小カプセルを用いたゲノム創薬高分子医薬品の送達

まず本研究では、生理活性ペプチドのモデルとしてカルシトニンを選択し、カルシトニンにアルギニン残基を結合させたオリゴアルギニン修飾カルシトニンを合成し、その経粘膜吸収性が元の化合物に比べ高くなるか否かをin situ消化管、経肺ならびに経鼻吸収実験系により評価した。オリゴアルギニン修飾カルシトニンの合成については、ウナギカルシトニン(CT、分子量3414.9)にアルギニン残基を8個結合させたカルシトニンのL-アルギニン修飾体(R_8-CT)を合成した。その結果、小腸、大腸ならびに肺におけるR8-CTの血漿カルシウム低下作用は、未修飾体のCTに比べ、それぞれ2倍、1.4倍ならびに1.5倍増大することが認められたが、経鼻吸収ではほとんど効果はみられなかった。一方、CT含有キトサンカプセル経口投与後のCTの消化管吸収性は、CT水溶液、CT含有ゼラチンカプセルと比較して増大することが明らかとなった。また、CT含有キトサンカプセルに、吸収促進剤であるSNAP,グリココール酸ナトリウムならびにタンパク分解酵素阻害剤であるbacitracin, aprotininを併用するとCTの消化管吸収がさらに増大することが明らかとなった。以上のことから、オリゴアルギニン修飾による化学修飾ならびにキトサンカプセルによる剤形修飾法は、カルシトニンの消化管をはじめとする経粘膜吸収改善に有用な方法である可能性が示唆された。本研究では、難吸収性のモデル薬物FITCにアルギニン残基を7個結合させたオリゴアルギニン修飾体(L体、D体)を合成し、その消化管粘膜透過性が元の化合物に比べ高くなるか否かをin situおよびin vitro消化管吸収実験系ならびにin situ経肺、経鼻吸収実験系により評価した。その結果、L体をapical側に添加した場合にbasal側に出現してくる蛍光強度は、未修飾体(FITC-GABA)やD体の修飾体に比べて高くなり、L体のオリゴアルギニンで修飾することによりFITCの吸収方向の透過性が増大することが認められた。一方、basal側にL体を加えapical側への透過性(分泌方向の透過性)を検討した場合も未修飾体やD体に比べ高い値を示した。また、吸収方向の実験終了後のサンプルを質量分析した結果、未修飾体やD体ではapical側においてほとんど分解されていなかったのに対してL体ではArgがいくつか分解された形の代謝物の存在が明らかとなった。このことから,L体はCaco-2細胞を分解された形で透過しbasal側に出現してくる可能性が示唆された。また、FITCの吸収方向への透過性は単に(L-Arg)_7を加えたのみではあまり上昇しなかったことからFITCと(L-Arg)_7が化学結合していることが透過性の上昇に必要であることが示唆された。一方、L体を経肺および経鼻投与した場合に血中に出現してくる蛍光強度は、未修飾体(FITC-GABA)やD体の修飾体に比べて高くなり、L体のオリゴアルギニンで修飾することによりFITCの経肺ならびに経鼻吸収が増大することが認められた。

一方、CT含有キトサンカプセル経口投与後のCTの消化管吸収性は、CT水溶液、CT含有ゼラチンカプセルと比較して増大することが明らかとなった。また、CT含有キトサンカプセルに、吸収促進剤であるSNAP,グリココール酸ナトリウムならびにタンパク分解酵素阻害剤であるbacitracin, aprotininを併用するとCTの消化管吸収がさらに増大することが明らかとなった。以上のことから、オリゴアルギニン修飾による化学修飾ならびにキトサンカプセルによる剤形修飾法は、カルシトニンの消化管をはじめとする経粘膜吸収改善に有用な方法である可能性が示唆された。
脂質成長因子受容体EDG-1の血管内皮における発現調節機構の解析

スフィンゴシン1リン酸(Sphingosine 1-Phosphate、S1P)は血小板に由来する脂質成長因子であり、血管内皮細胞のG蛋白結合型受容体であるS1P_1(EDG-1)を介して血管新生を促す。申請者は活性酸素分子種(Reactive Oxygen Species、ROS)が内皮細胞におけるS1P_1の発現レベルにどのような影響を与えるか検討した。ウシ大動脈由来の内皮細胞(BAEC)においてROSの一種である過酸化水素を細胞外から投与すると、用量依存的にかつ極めて急性なS1P_1蛋白質発現レベルの増加が観察される(ウエスタンブロット法、刺激後三十分で約十倍、EC_<50>=^50μM)。かかる過酸化水素によるS1P_1蛋白質発現レベルの増加はSrcファミリーチロシンキナーゼの阻害剤であるPP2により完全に抑制されたが、過酸化水素はS1P_1のmRNA発現レベルには有意な変化を与えなかった。過酸化水素によって前処置され、S1P_1を多量に発現したBAECでは、S1Pに対する反応性が有意に亢進していた(MAPキナーゼ及び内皮型NO合成酵素のリン酸化レベルはホスホウエスタン法で、また、細胞増殖能は試薬WST-8を用いて検討した)。一方過酸化水素は、内皮細胞に発現するもう一つのS1P受容体サブタイプであるS1P_3受容体の発現レベルには影響しなかった。動脈硬化や炎症などが進行している血管床ではROSの産生が亢進していることが知られているが、これらの結果はそのような条件下で過酸化水素が内皮細胞のS1P_1受容体蛋白質発現増加を介して血管新生を促進させる可能性を示唆するものである。今後、細胞生物学的な手法を用い、過酸化水素によるS1P_1受容体発現増加の生理学的意義をさらに詳しく検討する予定である。申請者は現在、活性酸素分子種(Reactive Oxygen Species、ROS)が内皮細胞におけるS1P_1の発現レベルにどのような影響を与えるか検討中である。ウシ大動脈由来の内皮細胞(BAEC)においてROSの一種である過酸化水素を細胞外から投与すると、用量依存的にかつ極めて急性なS1P_1蛋白質発現レベルの増加が観察される(ウエスタンブロット法、刺激後三十分で約十倍、EC_<50>=50μM)。
極域におけるインフラサウンドの計測

南極昭和基地にインフラサウンドセンサー(微差圧計)およびセンサーハウジング、機械式ローパスフィルター、ロガーからなるインフラサウンド計測システムを設置し、南極という極限環境下、特に冬期の極低温・ブリザード環境下での計測システムの耐候性能を確認した。また、昭和基地近傍におけるインフラサウンド帯域での微気圧変動の定常的なモニタリングを行っている。これまでに、氷震・氷床滑り・海洋振動等によると思われるインフラサウンドの検出に成功した。さらに、これまで知られていなかった非常に長期間にわたって連続的に励起されるトーン構造をもったインフラサウンドを検出した。本年度は、初年度ということで、南極昭和基地に観測機材を持ち込み、観測点の構築を行った。実際の機材の設置作業については、49次南極観測隊(夏隊)の戸田隊員(愛知教育大学助教)を中心とした、49次夏隊の地学分野の隊員に依頼した。南極観測隊の出発に先立ち、南極仕様の観測システムを使い、国内での試験観測を実施し、昨日確認を行った。また、国立極地研究所において、実作業を行う観測隊員の方々に、機材の説明および観測システムの構築方法、注意事項をレクチャーした。2007年12月22日に観測点の設置が終了し、国内とのネットワーク回線の整備等を2008年1月初旬までかけて行い、国内から準リアルタイムにデータ取得できる体制を整えた。現在は、49次越冬隊の青山隊員(極地研究所助教)に観測点のメンテナンス等の現地作業に関してご助力いただき、観測を継続している。当初南極には、本研究費で購入したセンサーを展開する予定であったが、南極観測隊出発に納品が間に合わず、すでに国内で使用していたセンサーの一台を南極へ移設し、来年度以降、極地研究所と相談の上、新センサーへの入れ替えを行うこととした。新センサーは、モデルチェンジによりインターフェースが既存のセンサーから変更されたため、新たにインターフェースを作成した。南極でのインフラサウンド観測は、日本では初めての試みであり、世界では5番目の南極での観測点となり、観測体制が無事に構築された意義は大きい。本年度は、昨年度末に南極昭和基地に設置したインフラサウンド観測装置を用いて、インフラサウンドの連続観測を行うとともに、極地という極限環境における観測装置の耐候性能の確認を行った。現地での南極観測隊の越冬隊員による最小限の現状確認と保守作業を依頼していたが、冬期を含めて特に保守作業が必要となる事象は発生せず、冬期のブリザードにも観測システムが耐えうるということが確認された。これにより、今後センサー数を増やし、アレー観測に移行する為の技術的な裏付けがなされ、また、必要な人員も夏季のセンサー展開時のみ人員措置を高ずればよいことが確認された。観測データは、通信衛星を用いたIP回線により国内から極地研究所のネットワークを介してほぼリアルタイムに取得可能な状況が維持されている。本格的なデータ解析はこれからであるが、予備的なデータ解析の結果、昭和基地において、すでに地震観測で検出されている海洋起源と思われている常時微動と対応して、同じ周波数帯に連続的に到達する微気圧変動(インフラサウンド)が検出された。また、エピソディックなインフラサウンドも検出されており、今後地震観測データ等と比較しながら解析を行っていくことで、励起源の特定に至れると考えている。昭和基地において1年間のインフラサウンド連続波形記録が得られ、固体・海洋・大気カップリングにおける波動伝播の基礎データが得られたことが特筆すべき成果である。本年度は、昨年度に引き続き南極昭和基地に設置したインフラサウンド観測装置を用いて、インフラサウンドの連続観測を実施した。また、既に取得したデータの解析を行った。2008年度に取得したデータ全てに対して、周波数解析を行った結果、昭和基地において、すでに地震観測で検出されている海洋起源と思われている常時微動と対応して、同じ周波数帯に連続的に到達する微気圧変動(インフラサウンド)の存在が確定した。また、この微気圧変動は励起されるパワーが時間変化している事が見いだされた。これは、昭和基地近くのリュッツォホルム湾付近の海氷の消長に伴う大気・海洋カップリングの変化によると解釈できる。また、数ヘルツ程度の周波数領域に、トーン構造を持つシグナルが見いだされており、過去の氷床すべり時の地震記録とのアナロジーから、これは氷の移動に伴う振動により励起されたシグナルと思われる。さらに、これまでに知られていなかった、インフラサウンドと可聴域の音波の境界の周波数領域においても、トーン構造をもつ継続時間の長い波が検出された。また、エピソディックなインフラサウンドも検出されている。今後さらに地震観測データ等と比較しながら解析を行っていくことで、励起源の特定に至れると考えている。昭和基地においてさらに1年間のインフラサウンド連続波形記録が得られ、これまで知られていなかった波動が検出された事、固体・海洋・大気カップリングにおける波動伝播の基礎データが得られたことが特筆すべき成果である。