hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
微小カイラル超伝導体のエッジ電流による磁化のSQUID測定

本研究では超伝導の磁束量子などの微小磁区構造検出可能なマイクロナノSQUIDによる局所磁場観測システムの開発と、開発した局所磁場観測システムを用いたSr2RuO4のカイラルエッジ電流の検出等によるカイラルP波スピン三重項超伝導体の実験的な証明の二点を主な目的とした。本研究ではアルミ、ニオブ、集束イオンビームアシスト蒸着法によるタングステン超伝導薄膜を用いたSQUIDによる局所磁場観測システムを開発した。開発した局所磁場観測法によりマイクロメーターサイズのSr2RuO4試料、穴あき試料、Ru-Sr2RuO4共晶試料の磁気異常について調べたが、カイラルエッジ電流は観測されなかった。本研究の一番の目的であるカイラル超伝導体である微小Sr2RuO4結晶のエッジ電流の検証ためには、シングルカイラルドメイン状態を実現する必要がある。これまでのところ、十分な大きさのエッジ電流が観測されず、シングルドメインが実現しているにもかかわらずエッジ電流が見えないのか、超伝導がマルチカイラルドメイン状態でキャンセルがおきているのか確認する必要が出てきた。磁化曲線を詳細に解析することにより、現在のところマルチドメイン状態になっていることを明らかにした。また、サブミクロンサイズのSQUIDを実現するために、アルミのななめ蒸着法とICP-RIEを組み合わせた手法を開発した。これにより配線幅50nmSQUIDループサイズは500nmのものを実現した。またSr2RuO4結晶とSQUIDの集積化デバイスを作成した場合に、Sr2RuO4のエッジに誘起される電流をSQUIDにて検出可能かどうかを、有限要素法による計算にてシミュレーションした。エッジ部分にMatsumoto-Sigristモデルに相当する電流が流れた場合には、3ミクロン角のSr2RuO4結晶と、同じく3ミクロン角のSQ!UIDを仮定した場合、Sr2RuO4とSQUID間隔がおよそ0.5ミクロンで0.2磁束量子程度の磁場のトラップが予想され、これは十分に実験で検出可能なことがわかった。よってエッジ電流がMatsumoto-Sigristモデルで記述できるならば、Sr2RuO4結晶とSQUIDの集積化デバイスによりカイラルp波対称性の検証が十分に可能であることを示した。本年度は引き続きカイラルP波超伝導Sr2RuO4のカイラルエッジ電流検証のための局所磁場観測システムの開発とカイラルエッジ電流検証を行った。トンネル接合型のAl-SQUIDの素子では昨年度開発したICP-RIEとななめ蒸着法を用いた手法を用いナノSQUIDの3×3の配列化を実現し、位置分解能のある局所磁場計測システムへと拡張した。またSr2RuO4の微小結晶は中心に穴の開いたサンプルも作製しSQUIDに設置し計測を行った。しかしながら、これまでのところMS理論で予測される大きさのエッジ電流は観測されていない。また、Sr2RuO4の微小結晶は集束イオンビームによって加工するため、サンプルとSQUIDの同時作製が可能となるため、集束イオンビームアシスト蒸着法を用いたタングステン薄膜による新しいタイプのSQUIDを開発した。このSQUIDについては特許出願をしている。また、弱結合型のNb-SQIUDにSr2RuO4を集積したデバイスの特性については詳細に測定しエッジ電流による自発磁化の最大値を見積もった。まずSQUIDは電極幅が0.2um程度あるため、磁場を上げていくと容易にトラップが起きる。そのため、磁場の弱い原点付近の特性に集中した測定を行った。まずSQUIDのIcのプラス側とマイナス側の両者を測定し、その反転対称の関係から反転対称中心と、原点付近の周期を抽出した。2K程度から温度の下げていくと、周期は1.5Kを境に急激に増加を始める。これはSROが超伝導転移して、マイスナー効果を起こしていることに対応する。一方自発磁化に対応する反転対称中心は、1.5K以下においても温度依存性を示さないため、自発磁化の発生は観測できていない。シミュレーションと比較することにより、MS理論で予測される2桁下まで自発磁化の発生は否定できることが確認できた。本研究ではマイクロメータサイズからナノメーターサイズの超伝導位相干渉素子(SQUID)に集束イオンビーム加工した微小超伝導体を直接載せることで超伝導の磁気的な性質、特にカイラル超伝導体として知られるSr2RuO4に特徴的に現れると予測されたカイラルエッジ電流等の検証を行うことを目的とした。当初はマイクロメータサイズのアルミSQUID1個に微小なSr2RuO4を載せることで計測を行ったが、カイラルエッジ電流が誘起する磁化は観測にかからず、バルクサイズの試料で行われた先行研究と一致する結果が得られたが、本研究の微小試料では、一個一個の量子磁束の侵入が観測できたため、量子磁束の侵入とカイラル超伝導つまりカイラルエッジ電流との関係という点から研究を進めた。そのために臨界温度がSr2RuO4の超伝導転移温度よりも十分高いNbを用いたSQUID、アルミのSQUIDを配列状に並べて空間分解能を上げる方法、集束イオンビーム加工によるタングステン超伝導体を用いてSQUIDの作製、Sr2RuO4単体の中心に集束イオンビーム加工で穴をあけた試料、Sr2RuO4単体でなSr2RuO4-Ru共晶のRu部分が一個だけ入った微小結晶をSQUIDに直接搭載、カイラル超伝導体に特徴的な半整数量子渦の検証など、多方面からの研究を進めた。

量子磁束侵入にたいして二種類の特徴的な現象が観測されており、カイラル超伝導に特徴的かどうかの検証を進めている。また微小超伝導体に侵入した磁場および磁束量子の状態を理論的に解析するための手法として、時間依存Ginzburg-Landau(TDGL)方程式を解くプログラムを作成し、微小超伝導体の磁場中での帯磁率の解析を行った。磁束の侵入は形状に敏感に応答することを明らかにし、複数の磁束量子が同時に侵入する条件、またジョセフソン接合周辺の磁場応答などを解析した。本研究では超伝導の磁束量子などの微小磁区構造検出可能なマイクロナノSQUIDによる局所磁場観測システムの開発と、開発した局所磁場観測システムを用いたSr2RuO4のカイラルエッジ電流の検出等によるカイラルP波スピン三重項超伝導体の実験的な証明の二点を主な目的とした。本研究ではアルミ、ニオブ、集束イオンビームアシスト蒸着法によるタングステン超伝導薄膜を用いたSQUIDによる局所磁場観測システムを開発した。開発した局所磁場観測法によりマイクロメーターサイズのSr2RuO4試料、穴あき試料、Ru-Sr2RuO4共晶試料の磁気異常について調べたが、カイラルエッジ電流は観測されなかった。カイラルP波超伝導Sr2RuO4のカイラルエッジ電流の観測については、実際のデバイスにおける数値シミュレーションを行い較エッジ電流が存在した時に発生すると予測される自発磁化の大きさが予測より2桁以上小さいことまで示した。また、このエッジ電流検証のためのSQUIDによる局所磁場観測システムについては、Al-SQUID配列による位置分解能測定法,NbーSQUIDによるTc以上からの計測法、さらにはFIBアシスト蒸着法によるW-SQUIDを使用した立体型を含めた任意の形のSQUIDによる計測など広く応用可能な手法の開発を進めながら、エッジ電流について自発磁化の有無の計測のみにとどまらない検証を進めることが出来ているため。低温物理学SQUIDで計測されるエッジ電流による自発磁化については引き続きシミュレーションと比較しながら検証を行っていく。穴あき試料などの試料形状についてもベストな形状を探っていく。自発磁化が観測されない理由の一つと考えられるカイラルドメインの存在についてSQUID配列による位置分解能を生かした計測によって検証を行う。またWーSQUIDは加工された試料の形状に合わせた形状にすることが可能なため、試料とSQUIDを最もよいく結合させることができるため、W-SQUIDを使用したエッジ電流検証も行う。Sr2RuO4がマルチドメインかシングルドメインかを判別するための手法を確立し、今後のエッジ電流の評価に対して重要な進展があった。また観測のためのアルミSQUIDの開発に関しては、これまでななめ蒸着法のみを用いて行ってきたが、これにICP-RIEを組み合わせることにより配線幅を50nmループサイズを500nmまで小さくする手法を確立した。これにより、2μm×2μmの大きさの部分に4つのSQUIDを集積化して配置することも可能にした。このナノSQUIDの微小化と集積化はマルチドメイン状態であったとしてもエッジ電流による自発磁化の検証が可能になったと考えられる。一方でFIBによるサンプルのさらなる微小化を行い、Sr2RuO4超伝導に転移しない状態を確認した。
ラット脳内自己刺激行動を用いた動機付け評価モデルの構築

本研究では、脳内自己刺激行動と呼ばれる動物の報酬機能を評価する実験手法を応用した動機づけ(意欲)を評価するための行動実験(動物の行動を観察し、薬物投与などの影響を評価する実験)モデルを構築し、薬物の影響を評価しました。その結果、脳内ドーパミン神経が意欲に重要な働きを示し、特に神経から放出されたドーパミンの働きを増幅することが意欲の向上に重要であることを見出しました。また、動機づけ行動を獲得するにあたって、特定の脳領域で神経細胞の活性化が生じている可能性が示唆されました。本年度は、脳内自己刺激行動のRunway法におけるモデル動物の作成方法を指導し、手技の再確立を行った。また、Runway法を用いた意欲関連行動におけるドパミン神経の関与を検討するため、D3受容体のドパミンD2/D3受容体刺激薬(D3>D2)であるプラミペキソールの作用を検討した。ドパミンD3受容体は薬物の抗うつ作用に関係があるとされ、さらに神経終末における細胞外ドパミン濃度を調節する作用が報告されている。検討を行った結果、プラミペキソールはRunwayの走行スピードを用量依存的に低下させることを明らかにした。これは、これまでに検討しているD1受容体刺激薬SKF38393およびドパミンD2/D3受容体刺激薬(D2>D3)であるquinpiroleと同様の結果である。つまり、作動薬を用いてドパミンD3受容体を選択的に刺激した場合、意欲が低下する可能性がある。ドパミンおよびノルアドレナリン取り込み阻害薬であるノミフェンシンは、これまでに検討を行っている選択的ドパミン取り込み阻害薬GBR12909と同様にRunway法の意欲関連行動を促進した。これまでの検討結果と考え合わせると、受容体の直接的刺激薬を用いてドパミン受容体を刺激した場合と、ドパミン取り込み阻害薬をもちいて、遊離された細胞外ドパミン濃度を上昇させた場合では、Runway法における意欲関連行動に対する作用が異なることが推察された。本年度は、実験動物の飼育・実験を実施している岡山大学動物資源部門の改修が行われたため、研究が実施できない期間があった。また、改修の都合上、実験室が動物資源部門施設外に設置され、これまで無期限であった動物飼育期間が最大4週間に制限されることとなった。動物資源部門の改修後も、動物資源部門施設内のラットを用いた実験スペースが大幅に縮小される予定である。本実験に用いる大型の実験装置を設置できないことから、今後も部門施設外の実験室を確保し、飼育期限を設けられた状態で実験を継続する必要がある。本実験モデルの作成には電極挿入手術と回復期間、訓練期間などの準備期間を必要とするため、当初の計画を変更し研究を遂行した。まず、新たな実験室に実験装置を移設したのち、脳内自己刺激行動および動機づけの指標となる動物の走行行動が問題なく獲得されることを確認した。本研究で動機づけの指標として評価しているRunway装置の走行行動は、通常、訓練を通じて獲得される。動機づけ行動を獲得(実行)したラットの脳神経に生じた構造上あるいは機能上の変化を明らかにすることは、動機づけに関わる脳神経系の解明に有用であると考えられる。そこで我々は、まず動機づけ行動の獲得および実行がラット脳神経細胞の細胞新生に与える影響について検討を行った。動機づけ行動の訓練開始直前に細胞新生の指標としてBromodeoxyuridine(BrdU)を200mg/kg腹腔内投与し、定められたスケジュールで5日間の動機づけ獲得訓練を実施したのち、ラットの脳組織を灌流固定により採取した。今後、得られた脳組織内でBrdUが集積している脳部位を明らかにすることで、動機づけに関わる神経メカニズム解明につなげる予定である。前年度の動物実験施設の移転に伴い研究計画を変更し、これまで脳内自己刺激行動を用いたRunway法による意欲関連行動に関して行動薬理学的に検討を行ってきた結果の裏付けとなる神経生化学的変化を探索的に検討した。Bromodepxyuridine 200mg/kgを腹腔内投与した翌日から5日間の動機づけ獲得訓練を行い動機づけ行動を獲得したラットの脳を灌流固定しBromodepxyuridineの脳内集積を免疫組織化学的手法により観察した。その結果、中脳辺縁系ドパミン神経の起始核である腹側被蓋野および終末部である側坐核でBromodepxyuridineの集積を認めた。つまり、本動機づけ試験法による意欲行動の獲得によって神経新生が活性化され、新生神経は移動して中脳辺縁系ドパミン神経に変化している可能性がある。しかしながら少数例での探索的検討であったため、今後、例数を重ねて再現性の検討が必要である。また、抗がん剤治療を行っている患者では臨床的に意欲の低下が生じることに着目し、脳内自己刺激行動を用いた意欲評価モデルにおける抗がん剤投与の影響を評価した。その結果、ドキソルビシン2 mg/kgおよびシクロホスファミド50 mg/kgを週1回、3週間反復投与した場合。報酬獲得行動の低下が認められることが明らかになった。また、中脳辺縁系ドパミン神経機能を免疫組織化学的手法を用いて検討した結果、これら抗がん剤の投与によって脳内側坐核におけるTyrosine Hydroxylaseの発現量低下が明らかになった。

その結果、脳内ドーパミン神経が意欲に重要な働きを示し、特に神経から放出されたドーパミンの働きを増幅することが意欲の向上に重要であることを見出しました。また、動機づけ行動を獲得するにあたって、特定の脳領域で神経細胞の活性化が生じている可能性が示唆されました。動物の飼育施設の改修のため、研究の実施に制限を受けた機関があった。さらに、継続的に動物の飼育期間が大幅に制限されるため、当初の研究計画を大幅に変更せざるを得なかった。臨床薬学引き続き、動機づけの獲得に関わる脳神経系メカニズムの解明を目指し、ラット脳サンプルの作成および得られた脳サンプルを生化学的手法を用いて分析する。研究室員の交代により、新たに体制を構築する必要があったため。今年度、薬理作用を評価したプラミペキソールについて実験例数を増やしてデータの再現性を確認する。また、プラミペキソールの作用に対するドパミンD3受容体拮抗薬の影響を評価することについて検討中である。本Runway法をもちいた意欲関連行動の獲得および遂行に関与する脳部位を探索的に調査する。
金融政策論へのゲーム理論的アプローチ

金融政策の研究には,さまざまなアプローチがある.本研究では,ゲーム理論の立場から,情報の側面に焦点をしぼり,基礎研究と応用研究を行った.本研究で取り扱う情報の側面とは,情報の非対称性と,情報のナイト的不確実性である.情報の非対称性とは,中央銀行の情報と,民間経済主体の情報とが異なることである.本研究では,情報の非対称性下で,中央銀行のアナウンスメントが実体経済に与える影響を分析するための,シンプルなフレームワークを提供した,情報の非対称性下の金融政策については,ルーカスの先駆的業績が有名だが,ルーカスのモデルでは,中央銀行のアナウンスメントは,予期された貨幣ショックなので,貨幣に対して中立的になってしまい,実体経済には何も影響を与えない.本研究では,より現実的な情報構造を設定することで,中央銀行のアナウンスメントは,貨幣に対して非中立的になることを示した.したがって,ルーカスのモデルの若干の拡張で,中央銀行のアナウンスメントが実体経済に与える影響について分析することが可能となった.また,本研究では,情報の非対称性下の合理的期待均衡の,金融政策への含意について考察した.すなわち,中央銀行が公表する情報には,価格と合理的期待を通じて既に公的情報になっているものと,なっていないものがあり,両者を区別することが重要であることを指摘した.また,本研究では,情報のナイト的不確実性についての基礎研究を行った.ナイト的不確実性とは,将来の事象に対する確率が分からないような不確実性である,将来のリターンが確定していない金融資産を取引する金融市場では,ナイト的不確実性が内在する可能性が高い.したがって,ナイト的不確実性を考慮して金融政策を議論することは重要なはずである.しかし,ナイト的不確実性の基礎理論自体がまだ発展途上であるため,金融政策などへの応用には至っていないのが現状である.本研究では,将来の応用を念頭に,ナイト的不確実性下の意思決定理論,とくにショケ積分期待効用理論について,新しい結果をいくつか得た.金融政策の研究には,さまざまなアプローチがある.本研究では,ゲーム理論の立場から,情報の側面に焦点をしぼり,基礎研究と応用研究を行った.本研究で取り扱う情報の側面とは,情報の非対称性と,情報のナイト的不確実性である.情報の非対称性とは,中央銀行の情報と,民間経済主体の情報とが異なることである.本研究では,情報の非対称性下で,中央銀行のアナウンスメントが実体経済に与える影響を分析するための,シンプルなフレームワークを提供した,情報の非対称性下の金融政策については,ルーカスの先駆的業績が有名だが,ルーカスのモデルでは,中央銀行のアナウンスメントは,予期された貨幣ショックなので,貨幣に対して中立的になってしまい,実体経済には何も影響を与えない.本研究では,より現実的な情報構造を設定することで,中央銀行のアナウンスメントは,貨幣に対して非中立的になることを示した.したがって,ルーカスのモデルの若干の拡張で,中央銀行のアナウンスメントが実体経済に与える影響について分析することが可能となった.また,本研究では,情報の非対称性下の合理的期待均衡の,金融政策への含意について考察した.すなわち,中央銀行が公表する情報には,価格と合理的期待を通じて既に公的情報になっているものと,なっていないものがあり,両者を区別することが重要であることを指摘した.また,本研究では,情報のナイト的不確実性についての基礎研究を行った.ナイト的不確実性とは,将来の事象に対する確率が分からないような不確実性である,将来のリターンが確定していない金融資産を取引する金融市場では,ナイト的不確実性が内在する可能性が高い.したがって,ナイト的不確実性を考慮して金融政策を議論することは重要なはずである.しかし,ナイト的不確実性の基礎理論自体がまだ発展途上であるため,金融政策などへの応用には至っていないのが現状である.本研究では,将来の応用を念頭に,ナイト的不確実性下の意思決定理論,とくにショケ積分期待効用理論について,新しい結果をいくつか得た.本研究では,不完備情報ゲームの最新の成果を用い,非対称情報下における公的情報の役割について,理論的研究と,それを踏まえた金融政策への応用研究を行っている.これまでのところ,2論文を執筆した.第一論文のタイトルは,"A note on the lucasmode : iteratedexpectationsand the neutrality of money"である.Pheps-Lucas仮説のルーカスの定式化では,経済主体は事前の段階では私的な情報を持っておらず,このため,貨幣ショックに関するいかなる公的情報も,予期されたreal effectsを生み出さない.しかし,民間経済主体が事前に私的な情報をもつことを許容すると,貨幣ショックに関する公的情報が,予期されたreal effectsも生み出し,さらに,公的情報の変動と,real effectsの程度について,必ずしも単調ではない関係が存在することを示すことができた.第二論文のタイトルは,"Bayesian Nash equilibrium and variational inequalities"である.これは第一論文の議論を戦略的状況下に拡げるために必要な理論的研究である.第一論文では,オリジナルのルーカスの定式化に従った。

一方、ルーカスの定式化では,中央銀行と民間経済主体との間に戦略的な関係は存在していない.しかし,いわゆる動学的非整合性の議論が明らかにしたように,金融政策を考える上で,中央銀行と民間経済主体と戦略的な関係を勘案することは重要である.したがって,オリジナルのルーカスの定式化のように具体的な均衡の計算が可能であり,なおかつ戦略的な関係も議論できるようなフレームワークが必要である,第二論文では,応用数学の技法である変分不等式の理論を用いて,均衡の計算可能なベイジアンゲームのクラスを提案した.本研究では,不完備情報ゲームの基礎研究と,その金融政策への応用研究を行っている.本年度は主に,金融政策への応用を念頭におき,ショケ積分期待効用理論の基礎研究を行った.ショケ積分期待効用理論は,事前確率をおくことができない事象が存在する場合に応用できる意思決定理論であり,研究代表者らが提案した不完備情報ゲームのフレームワークにより,ゲーム理論に組み込むことができ,さらには金融政策への応用も可能である.論文"Cominimum Additive Operators"(with Atsushi Kajii and Hiroyuki Kojima)では,汎関数としてのショケ積分に新しい加法性の概念を導入し,それを元に非加法的測度の特徴付けを行った.シュマイドラーが示したように,ショケ積分は,comonotonic additivityと呼ばれる弱い加法性を満たす汎関数として特徴付けられる.本論文では,comonotonic additivityより強い概念であるcominimum additivityを導入し,cominimum additivityを満たす汎関数がショケ積分であること,および,対応する非加法的測度のもつ性質を明らかにした.この結果を用いることで,ショケ積分を用いた様々な非期待効用理論の公理化を簡単に行うことができる.論文"Equivalence of the Dempster-Shafer Rule and the Maximum Likelihood Rule Implies Convexity"(with Atsushi Kajii)では,ショケ積分期待効用のupdate ruleであるDempster-Shaferルールと,マクシミン期待効用のupdate ruleである最尤法ルールとの関係について調べた.ギルボアとシュマイドラーが示したように,非加法的測度が凸であるならば,そのDempster-Shaferルールは,非加法的測度のコアに関する最尤法ルールと等価である.本論文では,その逆が成り立つこと,すなわち,Dempster-Shaferルールが,非加法的測度のコアに関する最尤法ルールと等価であるならば,非加法的測度が凸であることを証明した。●梶井厚志氏と小島寛之氏との共同で,NEO加法的ショケ積分期待効用理論の研究を行った.Chateauneuf et al.(2006)によって導入されたNEO加法的ショケ積分期待効用理論は,不確実性に対する楽観的な態度と悲観的な態度が混在するような経済主体の意思決定モデルである.この理論により,通常の期待効用理論では説明できない金融現象を説明できるが,Chateauneuf et al.(2006)のモデルは,一期間の意思決定モデルなので,多期間の意思決定の問題である最適金融政策の議論などには適用できない.そこで本研究では,多期間も含めたさまざまな不確実性下の意思決定を扱えるようなNEO加法的ショケ積分期待効用理論を提案し,その公理的な特徴づけを行った.●相関均衡が一意になる条件についての研究を行った.
大型類人猿における自己と他者の理解およびその相互連関に関する比較研究

ヒトの高度な認知機能の進化的基盤を探るため、社会的知性に着目して、ヒトに近縁な大型類人猿を対象に比較認知科学的研究をおこなった。自己理解について、大型類人猿も時間軸を通した自己認識をしていること、自己名を特異的に処理していることが示された。他者理解について、ヒトと同様の顔の全体処理が認められる一方で、協力場面で相手に対して意図の明示的表示が欠如し、三項関係の成立が困難であることが示唆された。遅延自己像の認知に関して類人猿研究センターのチンパンジーを対象とした実験研究をおこなった。チンパンジーの自己認識能力に時間軸がどのように関与しているのかについて調べる研究である。チンパンジーの顔周辺をビデオカメラで撮影し、(1)生の映像、(2)1秒/2秒/4秒の遅延時問をはさんだ映像、(3)違う時期に録画した自己像や他者像をそれぞれモニターに映し、チンパンジーの反応を記録した。5個体のチンパンジーのうち3個体では、遅延時間をはさんだ自己像に対しても自己認識の証拠が認められた。チンパンジーの自己理解が「今ここ」の世界だけでなく、少なくとも4秒程度の過去であれば時間を通して一貫したものであると解釈できる。また、アメリカ・アイオワ州の研究施設Great Ape Trust of Iowaにおいて同様の手法でオランウータンを対象とした研究を実施し、データの予備分析をおこなった。オランウータンにおいても、遅延時間の違いに応じて自己の映像に対する行動が異なっていることが明らかになった。さらに、アイトラッカーを用いた視線計測に関する研究手法を確立させ、予備実験としてチンパンジーの顔写真を見ている際の視線を計測した。チンパンジーにおける他者理解の基盤とも言える「他者を見る」行動に関して、その特徴を明らかにする実験研究である。その結果、チンパンジーが他者の顔写真を見る際にも、ヒトと同様に目の部分に特に注目していることが明らかとなった。他者の視線に対してチンパンジーも選択的に注意を払う性質があると考えられる。遅延自己像の認知に関して、類人猿研究センターのチンパンジーを対象として、前年度までにおこなった実験の結果を解析した。被験者となった5個体のチンパンジーのうち3個体で遅延自己像の認識に関して肯定的な結果が得られた。さらにそのうち2個体では、時間軸を通して固有の自己に対する自己認識が成立していることを統計的に裏付けるデータが得られた。チンパンジーの自己理解が「今ここ」の世界だけでなく、過去の自己も自己と認識し、さらに過去の自己と他者を区別することができることを示す結果である。続いて、協力行動に関する実験結果を総合的に考察した。チンパンジーも、実験的状況において、試行錯誤により他者と協力することを学習することができるが、その際に協力相手と意図性の共有を示す証拠は認められず、この点においてヒトと最も顕著に違うことが示唆された。また、視線運動を計測する手法を用いていくつかの新たな実験研究をおこなった。その結果、他者の顔認知に関してはチンパンジーもヒト同様の全体処理をおこなっていること、他者の顔とそれに対応する音声といったような画像と音声の視聴覚統合がチンパンジーはヒトに比べて弱いこと、眼前に存在している事物に対しての予測はチンパンジーとヒトで変わりないが、直接目に見えない意図を元に行為を予測することはチンパンジーにとっては難しいことが明らかとなった。自己認識に関する実験結果と他者理解に関する実験結果を個体ごとに照合すると、両者が相互に強く関連していることを窺わせる予備分析結果が得られた。ヒトの知性の進化的基盤を探るため、比較認知心理学的観点から、大型類人猿の自己理解と他者理解に関して調べる実験的研究をおこなった。得られた結果を、ヒトにおいて明らかにされてきた知見と比較し、さらに、被験体の間で見られる個体差との関連を分析した。実施した研究内容は、1)協力場面における相手の状況の理解とコミュニケーション、2)他者の意図的行為の知覚、3)自己の名前の認識に関する脳内メカニズムについてのヒトとの比較、4)鏡やモニター画面に映し出された自己像や他者像の認識の各項目である。その結果、1)他者と協力することが可能であるが、その過程で相手とアイコンタクトを取ることはなく、ヒトのように積極的・明示的なコミュニケーションは見られない、2)他者の行為を観察する際にも、他者の表情を窺うような行動はおこなわず、自己-他者-対象物の三項関係が成立しにくい、3)類人猿も自己の名前を認識しているが、その潜時がヒトと異なる、4)遅延した自己像を正しく認識できる個体とそうでない個体の個体差が明瞭であり、他の認知課題における個体差と相関がみられる場合が認められる、といったことが明らかとなった。以上のような一連の研究によって、大型類人猿の他者理解と自己理解の諸相を明らかにすることができ、ヒトとの類似点、相違点も浮かび上がってきた。大型類人猿の社会的知性に関してこのように包括的に検討を加えた例は過去にほとんどなく、ヒトの知性の進化を考えるにあたって重要な意義を持つと言える。
魚類の社会システムと性配分

社会システムの異なるいくつかの魚類(ベラ科,キンチャクダイ科,スズメダイ科,モンガラカワハギ科,ハゼ科)を材料として,沖縄県瀬底島周辺のサンゴ礁海域および伊豆半島沿岸海域において野外調査を実施するとともに,琉球大学瀬底実験所の屋外水槽および東京学芸大学狩野研究室に設置した室内水槽で飼育実験を実施し,社会システムと性配分様式との対応関係を検討した結果,以下のことが明らかになった。1.一夫一妻で雄から雌への性転換(雄性先熟)をすることが知られているクマノミ類について,雌どうしの同居実験を行ったが,劣位雌が雄に逆戻り性転換をするか否かの結論は出せず,今後の課題として残された。2.ハレム型一夫多妻で小型雄に繁殖機会のないホンソメワケベラとアカハラヤッコにおいては,雌から雄への性転換(雌性先熟)をすることが知られていたが,配偶者を失ってより大きな雄と出会った際には,社会的地位の変化(優位→劣位)に応じて,雄から雌へ逆戻り性転換をすることを初めて確認した。3.ハレム型一夫多妻であるがこれまで性転換することが報告されていなかつたツマジロモンガラにおいて,野外における雄除去実験によって,雌性先熟を初めて確認した。本種において小型雄にも繁殖機会があるかどうか,また逆戻り性転換をするかどうかは今後の課題である。4.なわばり訪問+ハレム型一夫多妻で雌性先熟であることが知られているカザリキュウセン,ウミタケハゼ,ミスジリュウキュウスズメダイにおいては,小型雄にも繁殖の機会があり,雄から雌への逆戻り性転換はしないことが確認された。5.なわばり訪問型複婚であるクモハゼとミツボシクロスズメダイにおいては,雄の体サイズと繁殖成功の相関はなく,性転換をしないと判定された。数種の魚類を対象として、沖縄県瀬底島および伊豆半島沿岸海域において野外調査を実施するとともに、琉球大学瀬底実験所の野外水槽および東京学芸大学狩野研究室に設置した室内水槽で飼育実験を実施した。1)瀬底島周辺海域における潜水調査と水槽飼育実験ホンソメワケベラとミスジリュウキュウスズメダイ両種では雄が複数の雌を支配して繁殖し、雌から雄に性転換することが知られている。水槽中に♂2匹あるいは、小♂とそれより大きい♀を強制的に同居させて飼育した結果、ホンソメワケベラにおいては雄から雌への逆方向性転換が初めて確認できた。ミスジリュウキュウスズメダイでは変化の兆候は見られなかった。ホンソメワケベラでは、野外においてハレムの雌を除去して独身にした雄のところに、別の場所で採集して放流した雄が合流し、雄どうしの産卵行動を開始することも確認できた。カザリキュウセン逆方向性転換しないとされているが、複数雌同居飼育開始後、何日かしてから最大雌を雄と同居させて産卵するかどうかを観察した。その結果、雄の行動を開始していた最大雌は、雄不在状態が5日以上続くと、雄を戻しても雌に戻らないことがわかった。2)伊豆半島周辺における野外調査と水槽飼育実験クモハゼ野外定期採集・標識放流を繰り返した結果、雄と雌の体長分布は大きく重なるが、雄のほうがより大きくなること、および、一部の個体において生殖突起が雌型から雄型へ変化したことが確認できた。また、水槽飼育実験においては、雌から雄、および雄から雌への双方向の性転換が起こる可能性が示唆されたが、継続飼育中である。昨年度に引き続き社会システムの異なる数種の魚類を対象として,沖縄県瀬底島および伊豆半島沿岸海域において野外調査を継続するとともに,琉球大学瀬底実験所の屋外水槽および東京学芸大学狩野研究室に設置した室内水槽で飼育実験を実施した。1)瀬底島周辺海域における潜水調査と水槽飼育実験

ホンソメワケベラ:野外において雌を除去して雄を独身にすると,雄どうしが出会うことがあり,攻撃がおさまると小雄が雌役の産卵行動を開始することを追認した。自然状態において逆方向性転換の起る状況がほぼ明らかになった。ミスジリュウキュウスズメダイ:水槽で雌3尾を同居飼育しても性転換しなかったことから,最優位になるだけでなく,下位雌の数も性転換開始の条件になっている可能性が示唆された。雄2尾の同居飼育も継続中であるが,今のところは性転換していない。ミツボシクロスズメダイ:ミスジリュウキュウスズメダイと近縁であるが性転換しないとされているので,配偶システムの野外調査を開始し,その比較から性転換しない理由を解明しつつある。アカハラヤッコ:ホンソメワケベラと同様に一夫多妻で雌性先熟であることが知られていたが,水槽中で雄2尾を同居飼育することにより,小雄が雌に逆方向性転換することを確認した。カクレクマノミ:一夫一妻で雄性先熟であることが知られているが,水槽中で雌2尾の同居飼育を開始した。飼育継続中である。2)伊豆半島周辺における野外調査と水槽飼育実験クモハゼ:野外定期採集・標識放流と水槽飼育実験を継続中であるが,性転換した例はまだ確認されていない。小型雄がスニーキングを行うことは観察されており,性転換しない可能性もある。昨年度に引き続き社会システムの異なる数種の魚類を対象として,沖縄県瀬底島および伊豆半島沿岸海域において野外調査を継続するとともに,琉球大学瀬底実験所の屋外水槽および東京学芸大学狩野研究室に設置した室内水槽で飼育実験を実施した。1)瀬底島周辺海域における潜水調査と水槽飼育実験ミスジリュウキュウスズメダイ・ミツボシクロスズメダイ:ミスジリュウキュウスズメダイの雄2尾同居飼育実験を継続した結果,雄から雌への逆方向性転換は起こらなかった。また,近縁のミツボシクロスズメダイの繁殖行動を野外調査した結果,雌はしばしば配偶相手を変えており,大きな雄ほど繁殖成功が大きくなるという傾向はみられず,性転換しないことが説明できた。クマノミ類:雌2尾の水槽同居飼育実験を継続したが,瀬底実験所の工事のために実験を中断せざるをえず,その時点では,雌から雄への逆方向性転換は起こっていなかった。ツマジロモンガラ:野外において一夫多妻の雄を除去する実験を行った結果,繁殖を経験した雌が独身になったのち,雄の体色に変化し,繁殖期末に採集して生殖腺を検査したところ,活発に精子形成をしていることが確認できた。これはモンガラカワハギ科を含むフグ目における性転換の初めての、確認例であるが,一夫多妻の配偶システムにおいては雌性先熟の性転換が進化しやすいというこれまでの理論の予測通りの結果となった。2)伊豆半島周辺における野外調査と水槽飼育実験クモハゼ:昨年度に引き続き,野外マーク個体の追跡と水槽飼育実験を行った。雄は小さいときはスニーキングによる繁殖を試み,中くらいになると成長に投資し,大型になるとネストを防衛して雌の訪問を待ち卵保護をするという生活史をおくっており,性転換はしないことが確認された。
核力に基づくエキゾチック核の研究

概ね順調に遂行した。近年のカイラル有効場の理論に基づく核力の記述や第一原理計算手法の発展から、これらを応用して、バレンス核子に働く有効相互作用を導出して核構造を理解する枠組みが発展しつつある。こうした状況下で、依然として核力自体や多体手法には不定性が残されており、実験的な検証の難しい未知の原子核に関する予言能力という観点からは未だに難しい点も多い。このような状況を改善すべく新たな試みとして理論計算のインプットとなるパラメータを確率推定することで、模型自体の妥当性や結果の信頼度を定量的に議論する一般的な方法論を配置間相互作用(殻模型)を例に提示し、論文として投稿した。この論文はPhysical Review C誌のRapid Communicationとして既に再録されている。再録された論文では、厳密に解ける系での例を議論したが、一般に多体系の計算では、計算資源的な制約から近似を導入して現実的な計算資源で解けるサイズに問題を焼き直し、それらの結果を外挿することで厳密解を推定する。こうした外挿における不定性を評価する一般的な方法論についても着手しており、原子核構造論や物性理論への応用を進めている。また一方で質量数40近傍の中性子過剰核におけるベータ崩壊の性質の研究に関しても継続して遂行した。投稿論文が採録されたことに加えて、アメリカを中心とした実験グループが新たに実験的に測定した半減期やガモフテラー遷移の分布の解析に加わり、現在新たな論文を投稿中である。新たに測定されたデータは、自身の論文で提示した理論予測とも整合している。今年度の成果としては、査読付き査読付き論文2報が再録され、国内会議3件・国際会議2件で発表した。計画通り、実験的検証の難しい領域におけるベータ崩壊の記述を行った。また、前年度の[今後の研究の推進方策]に記した新たな課題に関しても取り組み、論文としてまとめた。これまでの研究の継続的な発展に加えて、多体手法における不定性評価などを通して核力や多体手法に対するフィードバックを与えることを目指す。原子核物理の究極の目的の一つは、核子間に働く相互作用(核力)に基づいて原子核構造を理解し、ひいては宇宙における物質創成の歴史の理論的解明を促すことである。その目標に向け、近年大きく進展しているカイラル有効場の理論に基づいた核力を出発点に、核子系の量子多体問題を解く殻模型計算のインプットである、バレンス核子間に働く有効核力(有効相互作用)の導出を行った。これによりpf-shell領域と呼ばれる質量数領域で、偶偶核の第一励起2+状態のエネルギー、48,50Cr同位体の回転バンド,48CaのM1遷移など、この領域で特徴的な物理量を、実験へのフィットに基づく現象論的な有効相互作用に基づく記述と同程度実験データに整合した結果が得られた。一方で、多体手法(殻模型)自体の妥当性を検証すべく、質量数40ー50付近の77の核種について中性子過剰核におけるベータ崩壊の系統的記述を行い、現存する理論計算に比べて極めて高精度でベータ崩壊半減期と遅発中性子確率を記述した。この研究では、第一禁制遷移が半減期に与える影響が中性子数の増加に伴う核構造の変化によって増大することや、偶偶核からのベータ崩壊において低エネルギー領域でGamow-Teller型遷移の強度が増大する機構が陽子中性子間の相関であることなどを初めて微視的な観点から議論した。この機構はより一般の中性子過剰核でも成り立つことが期待され、宇宙における元素合成過程の理論計算に与える影響等についても今後詳しく調べていく。今年度の成果としては、査読付き会議抄録1報,査読付き論文1報(Physical Review誌に投稿中)を投稿し、国内会議3件・国際会議1件で発表した。概ね順調に遂行した。

また、前年度の[今後の研究の推進方策]に記した新たな課題に関しても取り組み、論文としてまとめた。今後も、計画通り核力に依拠した殻模型有効相互作用の導出を遂行し、実験的なアクセスの難しい領域での予言を目指す。また、新たな着想としては、殻模型のインプットとなる有効相互作用のパラメータをベイズ的に推定する方法論にも着手している。これまでの研究の継続的な発展に加えて、多体手法における不定性評価などを通して核力や多体手法に対するフィードバックを与えることを目指す。
調節性細胞輸注による腎移植免疫寛容誘導

腎移植患者に対して自己の調節性T細胞を体外で誘導、増幅し、それを体内にもどすことで移植片拒絶反応を回避するという免疫寛容導入法の開発を試みた。16例に対して施行し免疫抑制剤の減量を図った。通常の内服量の半量程度まで減量可能であり、検査上はドナー特異的な低反応性は獲得できたが、臨床的には7例で急性拒絶反応の発症を認めた。効果をより確実なものとするためには、プロトコールの改良が必要であると考えられた。2009年から計16名の患者に対して免疫寛容導入プロトコールによる腎移植を施行した。本プロトコールは、自己リンパ球由来の調節性T細胞様細胞を生体外で誘導し、腎移植後の患者に輸注することによってドナー特異的な移植免疫寛容状態を導入することを骨子とするものである。昨年度は各症例について臨床的観点から検討を加えた。全例において安全に細胞輸注までのプロトコールは完遂可能であり重大な有害事象は認めなかった。臨床的検討項目は具体的には、移植腎生着率、免疫抑制剤の減量の程度、移植腎機能、腎生検病理標本による拒絶反応の診断、パネル反応性抗体(Panel Reactive Antibody :PRA)法による抗HLA抗体の有無についての検索である。その結果、移植腎機能は移植腎生着率は100%、血清Crは平均1.56mg/dlと良好であったが、経過観察期間中に9名(56%)の患者において移植腎生検病理標本で軽度ではあるものの拒絶反応の所見を認めた。これらの拒絶反応に対しては免疫抑制剤の減量の中止により進行防止が可能であり、全例で移植腎機能は回復したが、安全性を考慮してそれ以上の抑制剤減量は控えた。また、PRA法による抗体検索では7名(44%)に抗HLA抗体が新規に発現した。この抗体出現と拒絶発症との関連性は不明であるが、B細胞抑制が不十分であると考えられた。以上の結果より、これまでの症例では移植免疫寛容の獲得には至っておらず、プロトコール改訂の必要性があると考えられた。2009年から実施した免疫寛容導入プロトコールによる腎移植患者について、術後経過について検討した。総数は16例である。全例で移植手術は実施され移植腎機能の発現をみている。免疫抑制剤の減量は進めてはいるものの、残念ながら完全な中止、すなわち免疫寛容導入にはいたっていない。生存率100%、移植腎生着率100%、血清クレアチニン値は平均1.55mg/dlと移植腎機能は良好な結果が得られている。移植腎生検の結果16例中9例で軽度の急性拒絶反応を、1例で慢性拒絶反応を、1例で原疾患(IgA腎症)再発を認めた。免疫学的には7例で抗HLA抗体が陽性となり、うち5例がドナー特異的抗体であった。直近の1年間では臨床的に拒絶反応の発症は認めなかった。免疫抑制療法としては、タクロリムス、あるいはシクロスポリンの血中濃度を測定可能域下限を目標値として低用量で使用している。併用薬剤のミコフェノール酸モフェティルは通常使用量の半分程度としている。ステロイドは必要最低量とし、2例では使用していない。通常の腎移植患者のおおよそ半分の免疫抑制剤使用量と考えられる。問題点としては、Tregを含有する輸注した細胞の絶対数が不足していると考えられる。細胞培養期間中に細胞数が時間の経過とともに減少していくことをいかに防止するか、あるいは最初の採取細胞数をいかに多くするか、また採取→培養→輸注のサイクルを繰り返し行うことが可能か否か等を今後検討していく必要があると考えている。実施した16例のうち1例が慢性拒絶により術後6年5か月目に移植腎機能を喪失した。機能の保たれている他の症例の血清クレアチニン値は平均1.56mg/dlと良好であった。同時期に当科において標準的免疫抑制療法で行なわれた生体腎移植症例28例と比較比較すると、免疫抑制剤は約半分の内服量まで減量可能であった。経過観察期間中に9名(56%)の患者において移植腎生検病理標本で軽度ではあるものの拒絶反応の所見を認めた。これらの拒絶反応に対しては免疫抑制剤の減量の中止により進行防止が可能であり移植腎機能は回復したが、安全性、倫理性を考慮してそれ以上の抑制剤減量は控えた。PRA法による抗体検索: 7名(44%)にドナー非特異的であるものの、新規の抗HLA抗体の発現を認めた。以上の結果より、本プロトコールでは移植免疫寛容の完全な導入には至らないものの、ドナー特異的免疫低反応が得られた可能性がある。さらに効果を確実にするために、各症例に対する評価を継続することと、レジメンの改良の必要があると考えられた。新規プロトコールが確定していないこと移植外科学1培養細胞の質、数の問題2培養期間の問題3レシピエントのコンディショニングの問題4免疫抑制剤減量法の問題

5免疫モニタリングの問題以上について検討予定である。これまで実施してきた症例の経過から、何らかの見直しが必要であると考えられ、新規症例に対するプロトコールが確定していないことが達成度が不十分である大きな理由である。新規症例がなかったので、細胞培養のための費用、抗体購入費がかからなかった。1培養細胞の質、数の問題2培養細胞輸注の時期の問題3レシピエントのコンディショニングの問題4免疫抑制剤減量の方法の問題5免疫モニタリングの問題以上の各点について検討を加える予定である。新規症例に対して使用予定である。新規症例がなかったので、細胞培養のための費用、抗体購入費がかからなかったため。新規症例に対して使用する予定である。
M期キナーゼPlk1の新規基質の同定とその機能の解析

Plk1は高等真核生物で高度に保存されたセリン・スレオニンキナーゼで、M期の様々な現象に関与する。私は、Plk1によるリン酸化のコンセンサス配列を同定し、これを利用した探索からMyt1をPlk1の新規基質として見出した。Myt1はM期のマスターレギュレーターであるcdc2を抑制的にリン酸化するキナーゼとして同定され、Wee1と同様にM期への進行を負に制御する因子であると考えられている。本研究では、Myt1がM期移行の制御には関与せず、M期終期におけるゴルジ体の再構成に必須の役割を持つという驚くべき結果を得た。Myt1は小胞体・ゴルジ体近傍の膜構造に局在し、そのタンパク量がG2/M期に劇的に増加し、M期終期以降において減少することが見られた。培養細胞におけるsiRNAによってMyt1の発現を抑制したところ、M期移行のタイミングの促進は起こらず、終期におけるゴルジ体の再構成に異常をきたし、正常なゴルジ体の層板構造の消失が見られた。この際、野生型のMyt1を発現させることで表現型の回復が見られたが、キナーゼ不活性型のMyt1では回復しなかった。さらに我々は、Myt1がゴルジ体に局在するサイクリンであるcyclin B2と結合し、共局在することを見出した。そしてsiRNAによってcyclin B2の発現を抑制したところ、Myt1のsiRNAで引き起こされるゴルジ体の再構成における異常が部分的に回復した。これらの結果は、Myt1がcyclin B2/cdc2活性を抑制することでM期終期においてゴルジ体の再構成に必須の役割を持つことを強く示唆している。さらにこれまでの研究で私は、Plk1によるMyt1のリン酸化がM期のゴルジ体の構造変化に関与することを見出しており、一連の研究からMyt1がM期におけるゴルジ体の構造変化に重要な役割を果たす因子であることを明らかにした。Plk1は高等真核生物で高度に保存されたセリン・スレオニンキナーゼで、細胞周期の分裂期における様々な現象に関与することが知られている。私は、これまでの研究でPlk1によるリン酸化のコンセンサス配列を同定しており、これを利用した探索から、MPFを負に制御する因子であるMyt1をPlk1の新規基質として見出した。次にPlk1によるMyt1のリン酸化の生物学的意義に関して研究を行った。高等真核生物では、ゴルジ体はM期になると層板構造がくずれ、無数の小胞や小管の集まりとなって細胞質中に散らばることが知られている。本研究で、同調したHeLa細胞において野生型のMyt1を恒常的活性型のPlk1と共発現したところ、ゴルジ体の断片化が強く誘導されたが、非常に興味深いことにPlk1によるリン酸化サイトを全てアラニンに置換したリン酸化不能型Myt1とPlk1を共発現した細胞ではこの断片化は著しく抑えられた。これらの結果は、Plk1によるMyt1のリン酸化がM期におけるゴルジ体の断片化に重要な役割を果たしていることを示唆している。また、siRNAを用いて内在性のMyt1を消失させた細胞では、コントロールの細胞に比べてゴルジ体領域の拡散が見られたことから、Myt1がゴルジ体の構造維持に機能することが示唆される。これらの結果をもとに、Plk1によるMyt1のリン酸化がゴルジ体のダイナミクスに与える影響及びその分子メカニズムについて現在解析を行っている。Myt1はゴルジ体及び小胞体に局在することから、私はPlk1によるMyt1のリン酸化がM期のゴルジ体の断片化に関与するのではないかと考えた。高等真核生物では、ゴルジ体はM期になると断片化して細胞質中に分散することが知られている。本研究でHeLa細胞に恒常的活性型のPlk1を発現したところ、間期の細胞においてもゴルジ体の断片化が強く誘導された。さらに、同調したHeLa細胞に野生型のMyt1を恒常的活性型Plk1と共発現したところ、Plk1によるゴルジ体の断片化が強く誘導されたが、Plk1によってリン酸化される残基をアラニンに置換したリン酸化不能型Myt1とPlk1を共発現した細胞では断片化は著しく抑えられた。この結果は、Plk1によるMyt1のリン酸化がM期におけるゴルジ体の断片化に重要な役割を果たしていることを示している。また、Plk1によるリン酸化部位をグルタミン酸に置換してリン酸化をミミックしたMyt1では野生型のMyt1に比べてゴルジ体への局在が弱まり、小胞体や核膜への集積が観察された。さらに、内在性Myt1の細胞周期を通じた局在を観察したところ、Plk1が主要な基質をリン酸化するM期前期においてMyt1のゴルジ体近傍からの解離が観察された。これらの結果から、Plk1によるリン酸化を受けたMyt1がゴルジ体から小胞体へ局在変化を行い、結果Myt1がゴルジ体から消失することでゴルジ体の断片化が引き起こされるのではないかと考えられる。以上の結果を第27回分子生物学会年会(神戸)、およびスイスがん研究所(ISREC)会議(スイス、ローザンヌ)にて報告した。

Plk1は高等真核生物で高度に保存されたセリン・スレオニンキナーゼで、M期の様々な現象に関与する。私は、Plk1によるリン酸化のコンセンサス配列を同定し、これを利用した探索からMyt1をPlk1の新規基質として見出した。Myt1はM期のマスターレギュレーターであるcdc2を抑制的にリン酸化するキナーゼとして同定され、Wee1と同様にM期への進行を負に制御する因子であると考えられている。本研究では、Myt1がM期移行の制御には関与せず、M期終期におけるゴルジ体の再構成に必須の役割を持つという驚くべき結果を得た。Myt1は小胞体・ゴルジ体近傍の膜構造に局在し、そのタンパク量がG2/M期に劇的に増加し、M期終期以降において減少することが見られた。培養細胞におけるsiRNAによってMyt1の発現を抑制したところ、M期移行のタイミングの促進は起こらず、終期におけるゴルジ体の再構成に異常をきたし、正常なゴルジ体の層板構造の消失が見られた。この際、野生型のMyt1を発現させることで表現型の回復が見られたが、キナーゼ不活性型のMyt1では回復しなかった。さらに我々は、Myt1がゴルジ体に局在するサイクリンであるcyclin B2と結合し、共局在することを見出した。そしてsiRNAによってcyclin B2の発現を抑制したところ、Myt1のsiRNAで引き起こされるゴルジ体の再構成における異常が部分的に回復した。これらの結果は、Myt1がcyclin B2/cdc2活性を抑制することでM期終期においてゴルジ体の再構成に必須の役割を持つことを強く示唆している。さらにこれまでの研究で私は、Plk1によるMyt1のリン酸化がM期のゴルジ体の構造変化に関与することを見出しており、一連の研究からMyt1がM期におけるゴルジ体の構造変化に重要な役割を果たす因子であることを明らかにした。
遷移金属内包ケイ素ケージ物質群の合成

新たな電子材料として期待される遷移金属を内包するケージ型ケイ素クラスター材料を化学合成的手法により提供することを目指し、プリカーサー分子の開発に取り組んだ。環状シラン類と4-10族の種々の遷移金属錯体との反応によりプリカーサー分子の合成を試みた。多くの組み合わせで、ケイ素配位子が導入されたと考えられる生成物を得ることができた。一方で、生成物は不溶性のものが多く、構造を十分に明らかにするには至らなかったが、今後に繋がる多くの知見を蓄積することができた。プリカーサー分子用のケイ素原料としては、ケージ構造の形成に有利と考えられる環状シラン類(シクロペンタシランSi5H10およびシクロヘキサシランSi6H12)を主として利用した。シクロヘキサシランに関しては、既知の合成法の収率が低かったため改良法を開発した。遷移金属内包ケイ素クラスター材料は、遷移金属の種類により性質が大きく変わることが予想されているため、4-10族の種々の遷移金属錯体を用いてプリカーサー分子の合成を試みた。環上ケイ素化合物との配位子交換反応や酸化的付加反応を主に想定し、アミド錯体、アルキル錯体、ホスフィンやベンゼンなどの中性配位子を持つ0価錯体等を用いて検討を行った。多くの組み合わせで反応が進行し、ケイ素配位子が導入されたと考えられる生成物を得ることができた。しかし、原料として用いたケイ素化合物が多数の反応点を持つため、多くの場合オリゴマーもしくはポリマーと考えられる不溶性生成物が得られ、構造を十分に明らかにすることができなかった。また、可溶性生成物が得られた系においても、生成物の構造は複雑であり明確にするには至らなかった。一部の生成物を用い、CVD法による遷移金属内包ケイ素クラスター薄膜の形成を試みたが、目的とする薄膜の形成には至らなかった。一方で、この検討過程で、環状シラン類がモノシランよりもシリコン薄膜形成に有利な物質であることが明らかとなった。全く前例の無い取り組みであったため、当初予想した以上に困難であり、期待した成果を得るには至らなかった。しかし、種々の遷移金属前駆体を用いた反応を実施し、多くの知見を蓄積することができた。今後、目的の達成を目指しさらに検討を進めていきたいと考えている。当初の予定通り、シクロペンタシランSi5H10およびシクロヘキサシランSi6H12の合成を行った。シクロペンタシランに関しては、Si5Ph10の脱フェニルブロモ化によるSi5Br10を経てLiAlH4で還元する従来法で問題ないことが分かったが、保存中に何らかの反応により白色固体に変化してしまう問題が生じた。種々検討したところ、蒸留精製後、ベンゼンやヘキサン溶液とし遮光保存することにより白色固体が生成しないことを見出した。一方、シクロヘキサシランは、トリアミンを用いたトリクロロシランの不均化によるSi6Cl14アニオンを経る手法を用い合成した。副生する塩化水素をトラップするモノアミンを別途添加することにより、既知の方法よりSi6Cl14アニオンの収率が大きく改善することを見出した。シクロヘキサシランに関しても、シクロペンタシランと同様の精製・保存法が適用可能である。6族および8族の前駆体遷移金属錯体として、低原子価錯体、有機配位子の脱離を想定した錯体、アミンの脱離を想定したアミド錯体等を合成・選択し、プリカーサー分子の合成検討を開始した。有機配位子を有する鉄錯体とシクロペンタシランとの反応では、反応が進行し不溶性の生成物が得られた。シクロペンタシランは多数の反応点を持つことから、オリゴマーもしくはポリマーが生成した可能性を示唆している。溶媒可溶成分のNMR分析により、原料の鉄錯体上の有機配位子が脱離したことが確認された。一方、8族のアレーン錯体とシクロヘキサシランとの反応では、80°C以上に加熱するとゆっくりと反応が進行し、錯体からのアレーンの脱離及びシクロヘキサシランの構造変化がNMR分析により確認された。上記の2つの反応では、生成した錯体構造の解析が難しく、継続して検討を進めている。概ね、当初の計画に沿って進めているが、平成23年度は、震災の影響で年度当初1ヶ月半ほど、また夏期の節電の影響で1ヶ月ほど合成実験が出来なかった分、実験の進展が遅れている。当初の予定通り、環状のヒドロシラン類と遷移金属錯体との反応により、プリカーサー分子の合成検討を継続する。ただし、初年度の検討により反応制御がかなり難しいことも分かってきたので、別ルートによるプリカーサー分子の合成法も模索する予定である。