hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
胎盤特異的DNAメチル化からみた母体血による癒着胎盤・胎盤機能異常の評価法の開発

分娩直前の母体血球成分と胎盤におけるDNAメチル化プロファイルを作成する目的で、母児ともに経過順調であり、かつ未陣発未破水で帝王切開により分娩予定の6症例から分娩直前の血液、胎盤、産褥4日目の血液を採取した。母体血から血漿とbuffy coatを分離し、血漿は-80°Cで保存した(2019年度に使用予定)。buffy coatおよび胎盤組織からDNAを抽出し-80°Cで保存した。2019年度はこれらのDNAをバイサルファイト処理しDNAメチル化アレイにハイブリダイズする予定である。分娩前の癒着胎盤予測マーカーとなりうる遺伝子の同定を目的とした解析に用いる検体として、妊娠30週以降に前置胎盤と診断された4症例の妊娠32週時の母体血を採取し、血漿とbuffy coatを分離し-80°Cで保存した。また分娩時の情報を収集し癒着胎盤の有無を確認した。母体血漿中の胎盤由来cell-free DNA量の妊娠週数に伴う生理的変化を明らかにする目的で実施予定の解析に用いる検体として、452人の妊婦から妊娠11-13週、19-24週、30-34週、35-37週時に血液を採取し、血漿およびbuffy coatを分離し-80°Cで保存した。母体血および胎盤の採取に、当初の計画よりも時間を要したため。本研究期間内に当院で管理した癒着胎盤症例は2例しかおらず、検討するには症例数が少ない状態である。よって、2019年度は「周産期合併症の有無に関係なく、母体血球と胎盤でDNAメチル化状態が大きく異なる遺伝子群」の抽出や、「母体血漿中の胎盤由来cell-free DNA量の妊娠週数に伴う生理的変化」の解明をしつつ、引き続き前置胎盤症例からの検体収集は継続し、癒着胎盤症例数の増加を目指す。平成29年度は、「癒着胎盤を含む周産期合併症の有無に関係なく、母体血球と胎盤でDNAメチル化状態が大きく異なる遺伝子群を抽出する」とともに、「妊娠初期から産褥3日目の母体血のサンプリングを行い、適宜cell free DNAを抽出し保存する」計画であった。前述を実施できる体制は整えた。さらに研究協力者の血液と胎盤のサンプリングを実施し、適宜血漿からcell free DNAを、buffy coatと胎盤からはDNAを抽出した。予定症例数に達しておらず、解析にまでは至っていない。研究対象疾患の症例数が想定よりも少なかったこと、正常症例においては妊娠初期から分娩後まで本研究にご協力いただくことが難しかったため、計画よりも進行が遅れている。しかし研究計画そのものは実行可能なもので問題ないため内容の変更はせず、近隣施設に対象疾患患者をご紹介いただくなど、症例数確保に努める。前置胎盤の症例、妊婦健診中に本研究用血液の採取にご協力いただける妊婦が予想以上に少なかったため。研究対象疾患の症例数が想定よりも少なかったこと、正常症例においては妊娠初期から分娩後まで本研究にご協力いただくことが難しかったため、血漿からのcell-free DNAの抽出や胎盤・buffy coatからのDNA抽出の実施数が少なく、DNA抽出キットや保存容器購入の費用が少なくなった。

平成30年度中に症例数を確保できれば、血漿からのcell-free DNAの抽出、胎盤・buffy coatからのDNA抽出、DNAメチル化プロファイルの作成などに使用する計画である。計画よりも研究の進行は遅れており、2018年度に使用予定であったDNAメチル化アレイを購入しなかったため。
術中迅速遺伝子診断に基づく胃がんリンパ節廊清の適正化

胃ガンに高率に異常発現しているmRNA分子をマーカーとしてがんの存在診断を分子生物学的に行い、その方法を手術中の採取検体を対象に迅速診断する事を目的にした。当初非がん胃、胃がん原発巣、転移リンパ節におけるCEA,Muc-1分子発現をRT-PCRにより検出する事を試みた。しかし、(1)手術組織は、すでにRNA分解が進んでいることが多く、RT-PCR反応が安定して行えない。(2)間質増生を強く伴ったスキルス胃がん等は、組織中に含まれるがん細胞の数が少なく、一度のRT-PCR反応では検出が出来ない症例が多い。(3) (2)の問題を解決するためにNested RT-PCR等を行うと、(4)の様に非がん部での検出率が上がってしまい、正常一非がん部の差がさらに少なくなる。(4)非がん胃組織にもCEA,Muc-1分子が発現しており、これらの分子発現がリンパ節にみられた場合、即がんの存在と診断して良いかは疑問があった。本年度は、今一度胃がんの存在診断に適切なmRNAの特異マーカーを決定することを目的に、がんの間質への浸潤過程に関与する間質分解酵素群MMP-2,MMP-9、それらの活性化酵素としてMT-MMP-1,uPA、阻害酵素としてTIMP-1,2の発現をRT-PCR法により検討した。結果として、がん部と非がん部で発現に差の見られる症例は多くあったが、CEA,Muc-1と同様の理由でがんの存在診断の決定的なマーカーとはなり得ないことが明らかになった。また、レーザービームMicrodisection装置を使って間質細胞を除去しがんの存在診断をより正確行うことも試みたが、結果が出るまでに1日以上かかり、当初の目標である術中迅速診断には応用できないことが明らかになった。胃ガンに高率に異常発現しているCEA,Muc-1分子をマ-カにがんの存在診断を分子生物学的に行う事を試みている。非がん胃、胃がん原発巣、転移リンパ節の組織を採取し、ホモジナイズ後、totalRNAと抽出、RT-PCRによりそれぞれの分子発現を検出している。術中迅速診断を行う事が最終目的であるが、現在は時間短縮は無視して、CEA,Muc-1によるがん細胞の検出を試みている。臨床応用までに解決すべき問題が4つ明らかになった。(1)手術組織は、摘出までに虚血にさらされた時間が長いためか、いくら迅速に組織を処理してもすでにRNA分解が進んでいることが多く、RT-PCR反応が安定して行えない。(3)(2)の問題を解決するためにNested RT-PCR等を行うと、(4)の様に非がん部での検出率が上がってしまい、正常-非がん部の差がさらに少なくなる。(4)非がん胃組織にもCEA,Muc-1分子が発現しており、これらの分子発現がリンパ節にみられた場合、即がんの存在と診断して良いかは、今の所結論着けられない。これらの問題を解決するために、Microdisectionを使って間質細胞を除去して解析することや、定量RT-PCRを使って、がん-非がんのcut-off値を設定することを現在検討中である。
公共政策の家計内資源配分に与える影響の実証および理論的研究

この研究では、公共政策が家計内の資源配分にどのような影響をあたえるかを実証的および理論的に研究をおこなった。特に、本研究では、公共政策がリスクの配分に及ぼす影響と、公共政策と人的資本蓄積に焦点をあてて、理論的および実証的に研究を行った。リスクの配分に関する研究では、家計が資本所得のリスクに直面している経済モデルを考え、そのような状況では、たとえ資本課税がリスクシェアリングのために使われているとしても、消費税があらたにリスク分散手段として有効であることを理論的に証明した。また人的資本蓄積に関する研究では、人的資本からのリターンが個人の能力によって異なる場合、どのような公共政策が望ましいしいかを、人的資本蓄積を内生化し、かつ蓄積するタイプの人的資本が2つのタイプ(熟練労働、非熟練労働)のモデルを作り上げた上で最適税制の分析をおこなった。また実証的には、外国人労働か増加した場合の家計内人的資本蓄積を、移民法の改正を自然実験として分析した。データの収集に関しては、まずフランスの国会図書館においてフランスの出生データを集めた。またケニヤにおけるセンサスデータおよび出生データを出生して筑波大学大学院大学院生Eutycus Kariukiと"Adult mortality and Human capital accumulation : Evidence from Kenya"を書いた。またケニアのデータを引き続き集め続け、現在ケニアのHIVのデータと教育投資のデータを集め終わり論文の作成中である。またアジアにおける出生データも収集中であり、自ら一橋大学と共同でorganizeしたアジアの社会政策で台湾、韓国の人口経済学に詳しい研究者を招致し、データに関する情報をシェアしあう事で合意した。理論的分析に関しては、リスクシェアリングの問題に関して分析をおこない、論文を一橋大学経済研究所で報告をおこない、国際学術誌に投稿し現在審査中である。この研究では、これまだ仮定されてきた労働所得のリスクシェアリングでなく、資本収益のリスクシェアリングに焦点を当てて研究を行っている。もちろん資本市場が効率的であれば、資本収益の不確実性は資本市場や保険市場をつうじてプールされるはずであるが、そのようなリスクシェアリングはモラルハザードやアドバースセレクションのためプールされない可能性がある。そのような場合、消費税などによるリスクシェアリングや年金の私的化による経済効率性上昇の可能性が発生する。本研究ではそのような可能性が存在する事をしめし、また実証的に意味のある定式化を行った。この分析のアイディアは、成人死亡率の高い地域では、子供への投資から得られるリターンが確率的に低くなるため、親は子供に人的な投資をしなくなるというものである。より詳して検証の必要があるが、現在の実証結果は、成人死亡率が高い地域では、人的資本の蓄積が少なくなるという結果が得られている。また今年度は、論文がとして出版された。H20年度は、家計内における人的資本の蓄積および女性の労働参加が公共政策によってどのような影響を受けるかを研究した。具体的には1990年より改正された外国人労働受け入れの変更を自然実験として、居住する市町村で非熟練労働に従事する外国人が増加する場合、高校生の進路がどのように変化するか、また家庭にいる主婦は労働市場から退出するかどうかを、国勢調査および就業構造基本統計調査を使って分析した。人的資本の蓄積に関しては、単純労働に従事する外国人が増加した場合には、高校生はより大学に進学するという結果が得られた。具体的には1%ポイントの外国人比率の増加は、大学進学率を1%ポイント増加させることがわかった。この結果が頑強で、外国人比率を都市圏別あるいは市町村別に計算しても結果は変わらなかった。また外国人が景気のよい町にあつまりその場合家計の所得が高く、所得効果によって大学進学率が高まるという可能性を排除するため、父親の所得をコントロールして分析を行ったが結果はかわらなった。また主婦の労働参加に関しては、主婦の学歴によって異なった閣下が得られた。高卒の主婦の場合、居住地における単純労働に従事する外国人比率の増加は、労働市場参加率を下げることがわかった。しかも彼女らは、代わりの仕事を探すわけではなく1、家事に従事することが確認された。一方大卒女性に関しては、居住地における外国人比率が増加した場合、一時的に労働参加率は減少するがそれは短期的で長期的にはそのような効果がないことが確認された。これは大卒の場合、職業選択に柔軟性がある一方、高卒女性に関してはそのような柔軟性がないからであると考えられる。またこの結論は夫の所得をコントロールしたとしても変わらなかった。
生徒間暴力の被害者が安心して通報できる制度づくりについての実証的検討

本研究では、いじめをはじめとする生徒間暴力が起こった際に、被害者が安心して通報できるようにするために、どのような事柄を考慮する必要があるかを、質問紙調査ならびに面接法調査を通じて検討した。その結果、現状では生徒間暴力の被害者には、通報後、どのような介入がなされるかの情報が知らされていないこと、また、介入にあたって被害者の声が汲み取られにくいことが指摘された。そして、被害者からの通報を増やす上で、介入情報を事前に明示することと、被害者が介入を選択できる仕組みを作る必要性が指摘された。本研究の目的は、学校内での生徒間暴力の被害者がその被害を通報する際に生じる不安、すなわち、“通報不安"を減少させる制度的・構造的要因について実証的手法を用いて検討することである。具体的には、目標を被害者から教師・学校に対する通報の増加とし、通報を阻害する通報不安を減らすためには、どのような制度を設計していく必要があるかを調査法や実験的手法を用いて検討することである。当該年度は、通報不安に関連する学術的文献、および内部通報制度などについての報告書のレビューとともに、生徒間暴力のひとつであるいじめに関する予備調査を大学生を対象に実施した。文献レビューを通して、通報不安での中心課題が、通報者の安全の確保とその安全確保の具体的方法、さらにその方法の周知方法であることが明らかになった。また、大学生を対象としたいじめに関する予備調査の結果、興味深い結果が得られている。大学生に、小中学校でいじめが生じた場合、いじめは議論する必要があるかどうかについて、調査対象者である学生自身の意見と、世間一般の人々の意見の推測を質問紙法により尋ねた。その結果、男子大学生のみ学生自身は、いじめがそれほど議論する必要があるとは思えないと回答する反面、回答した学生を除く世間一般の人々は議論する必要があると思っていると、学生は推測する傾向にあることが明らかになった。この結果は、いじめを問題視する上で、ある種の多元的無知が生じていることを示しており、マスコミを通して見聞きする、より抽象的ないじめ問題と、学生自身が身近に接する可能性のある、具体的な誰かに対してのいじめ行為とが乖離している可能性を示唆するものである。本研究の目的は、学校内での生徒間暴力の被害者がその被害を通報する際に生じる不安、すなわち、"通報不安"を減少させる制度的・構造的要因について実証的手法を用いて検討することである。本年度は、進学塾での質問紙調査と、学校やフリースクールの教員や教育委員会職員へのヒアリングを中心とした聞き取り調査を実施した。質問紙調査結果は現在のところ分析中であるが、主に学校で生じた生徒間の事件を通報する制度に関する学校側の認知と生徒や親の認知との相違について検討している。聞き取り調査の結果、生徒間暴力は、昨今注目されているドメスティックバイオレンスや親による児童虐待とは異なり、具体的な対応の際にどのようにすべきかの指針が現場レベルでは判断が必ずしも一致しない可能性を指摘した。また、クラス担任は、事件が生じた場合、学校レベルの対応よりも、個人レベルでの対応を好み、通報がまず何よりもクラス担任に向かうのを好んでいる可能性を指摘した。そして、いじめに関わっていた生徒の聞き取り調査において、インタビュイーが発した「みんな、周りの生徒、友達」という用語に注目して内容分析を行った結果から、たんなる個人間のトラブルが、しだいに複数の友人やクラス全体のルールを破った者への制裁という枠組みで処理されていき易い点、そのために、問題が通報されにくくなる点を指摘した。本研究の目的は、学校内での生徒間暴力の被害者がその被害を通報する際に生じる不安、“通報不安"を減少させる制度的・構造的要因について実証的手法を用いて検討することである。本年度は、文献調査およびインタビュー調査から得られた、現状での生徒たちのもつ通報の効果への期待や、教師・学校の行っている具体的な介入の内容、被害者の安全や利益の確保に向けて採られている方略、加害者の行動制止のための措置の内容等について検討した。インタビュー調査は、中学校教師、教師経験者、カウンセラー、フリースクール職員、いじめや生徒間暴力の元被害者らに対して半構造化面接法を行い、個人・学校(施設)レベルでの、暴力への対策や通報を促進させるための対策について定性的に検討した。興味深い点は、生徒間暴力のケースに関わったインタビュイーが、学校以外の各機関との連携が必要と述べている一方で、これまでに連携を行ったケースはほとんどないと述べている点であった。また、インタビュイー間で、同じ事柄を話しているのにも関わらず、用語が各機関で異なるために共通理解が損なわれている可能性がある点であった。そして、元被害者へのインタビューから、過去に通報にあたっての不安として、介入によって事態が悪化してしまう不安ばかりでなく、具体的に介入担当者が何をしてくれるか知らされていないことからくる不安や、担当者や対策を選べない不安のあること、さらに、彼らが望んでいる介入や帰結はケースにより大きく異なることが指摘された。
microRNA発現解析による唾液腺腫瘍の新規バイオマーカーと治療標的分子の開発

唾液腺癌の術前組織診断や転移の検出、予後予測、治療抵抗性に対し新たなバイオマーカーが必要である。本研究は唾液腺癌のFFPE組織をマイクロダイセクションしてマイクロアレイを行い、miRNAを網羅的に解析し、既知の治療標的分子に加え、免疫系遺伝子、増殖・浸潤関連遺伝子、上皮間葉転換関連遺伝子、各種トランスポーターの発現動態を解析する。唾液腺癌の分子生物学的特徴を明らかにして、臨床的な予後や病理組織学的所見との関連を探り、バイオマーカーを抽出することで、新規治療標的分子の開発、血液や唾液中のmiRNA定量、同定などで腫瘍の組織診断や転移の有無などの診断の一助となるマーカー開発に寄与したいと考える。
放射線の影響と被曝防護に関する歴史的研究

核兵器および原子力開発による放射線被曝の影響に関する研究を広範囲にわたって調査した。マンハッタン計画下の放射線影響研究組織およびアメリカ原子力委員会下で放射線影響研究を行った主要な研究者たちの研究業績を整理した。また、放射線被曝の影響と被曝防護に関して、科学的・社会的評価を行ってきた国際放射線防護委員会および全米放射線防護委員会の活動内容と主要勧告内容を歴史的にあとづけた。放射線被曝の影響の問題に関しては、以下の点を明らかにした。1.マンハッタン計画下の放射線影響研究の実態とその研究内容。2.広島・長崎の原爆被爆者を対象にした研究の実態。(1)放射線による急性的影響の研究内容。(2)放射線による晩発的影響の研究内容。(3)それらの研究を行ったアメリカと日本等の研究組織の実態。また、放射線被曝防護の問題に関しては、以下の点を明らかにした。3.全米放射線防護委員会および国際放射線防護委員会の第2次世界対戦後の両編成過程、それらと核兵器開発との関係。4.原子力開発時代の進展による放射線被曝防護思想と諸基準の歴史的変遷。以上の研究に関連する基本的な文献、研究者のデ-タは、文書カ-ド化するとともに、コンピュ-タで利用可能なデ-タベ-スに作成しつつある。
胎生期の葉酸過剰による代謝異常誘導機構：腸バリア機能とDOHaDとの関連

妊娠期の栄養環境は、子の健康リスクに影響をもたらす。研究代表者は、妊娠マウスへの葉酸過剰投与実験において、胎児の肝でインスリン分泌や免疫応答関連遺伝子の発現低下、仔でインスリン分泌能の低下、肝の脂肪蓄積遺伝子の発現増大をもたらす結果を得た。葉酸過剰により仔に異常の生ずるメカニズムは不明であるが、インスリン分泌や免疫機能の維持には腸内細菌叢が関与し、仔の生活習慣病発症リスクには母獣の腸内細菌叢が関与することが報告された。そこで本研究では、【妊娠期葉酸過剰により腸内細菌叢が変化し、腸の恒常性を破綻させ、仔のインスリン分泌能を抑制し、生活習慣病発症リスクを増大させる】という仮説を明らかにする。
感潮河道における藻類増殖が懸濁粒子の沈降速度増大に与える影響の解明

独自開発した水中ビデオ顕微鏡カメラを用いて現地におけるフロック密度関数および沈降フラックスを明らかにすることを目的とし,フロックカメラを用いて筑後川感潮域でのフロック沈降特性の観察を行った.SS中のchl-a, pheo-a含有量が増加すると沈降速度が減少傾向にあること, SS中のEPS含有量が増加すると沈降速度が増加傾向にあることがわかった.これは,藻類が粘土粒子に比べて密度が小さいために藻類の増加が平均沈降速度を減少させる一方で, EPS自体は粘土粒子同士の接触結合を促進して沈降速度が増加することを表しているとみられた.独自開発した水中ビデオ顕微鏡カメラを用いて現地におけるフロック密度関数および沈降フラックスを明らかにすることを目的とし,フロックカメラを用いて筑後川感潮域でのフロック沈降特性の観察を行った.SS中のchl-a, pheo-a含有量が増加すると沈降速度が減少傾向にあること, SS中のEPS含有量が増加すると沈降速度が増加傾向にあることがわかった.これは,藻類が粘土粒子に比べて密度が小さいために藻類の増加が平均沈降速度を減少させる一方で, EPS自体は粘土粒子同士の接触結合を促進して沈降速度が増加することを表しているとみられた.筑後川は有明海に河口を持つ感潮河道であり,河口より816km付近に高濁度水塊が発生する.本研究では,独自開発した水中ビデオ顕微鏡カメラを用いて現地におけるフロック密度関数および沈降フラックスを明らかにすることを目的とし,フロックカメラを用いて筑後川感潮域でのフロック沈降特性の観察を行った.フロックの有効密度関数は干潮時と満潮時で変化しており,干潮時と満潮時に浮遊しているフロックの性質が異なることを示していた.また,フロックの沈降速度との関係では,藻類含有量が多いと沈降速度は低いが、SS中のEPSの含有量が高いとフロックの沈降速度が増大することが確認された.底泥中の塩分及び有機物が底質の沈降・再懸濁に及ぼす影響について調べた.底泥は強熱減量が12%程度であり,そのうち粘着性に影響を及ぼすEPSはグルコース換算でSSあたり0.01%0.02%含有されていた.これをH_2O_2で処理する前後で底質の沈降・再懸濁について調べたところ,有機物を含む底質の方が,沈降速度が速くなることが分かった.また,電気伝導度が高くなるほど濃度基準中央沈降速度が速くなっているが,これは,塩分の影響で粘土粒子が凝結することで,沈降速度が非常に遅い粒子の沈降速度が増加したためだと考えられる.しかし,フラックス基準中央沈降速度は電気伝導度が高くなってもあまり変化しなかったのは,もともと沈降速度が速かった成分の沈降速度には電気伝導度の影響がなかったことを意味していると考えられる.淡水環境下でも有機物の力だけで限界せん断応力が高まり底泥の巻き上がりを抑制することが分かった.本河川の下流域のうち,海の潮汐が水位や流速,周期的な変動が起こる場所を「河川感潮域」と呼ぶ,河川感潮域では海水が遡上する際に微細土砂が内陸側に運搬されることがあり1),これを「高濁度水塊」と呼ぶ.河川感潮域ではこのような土砂の堆積により航路の阻害や河積の低下が起こることがあり,河川感潮域における懸濁物質の凝集・沈降による底泥の形成メカニズムが重要視されている.懸濁粒子は一般的に,単一粒子で存在することは少なく,まとまった数の粒子がフロックを形成することが多い.フロックの沈降速度はフロックを構成している一次粒子より速いが,同じ粒径の単一粒子と比較すると密度が低いために沈降速度は遅い,このように有効密度を粒径の関数で表現するフロック密度関数は現地で得ることは困難であり,国内での研究例はほとんど例がない.以上のことより,本研究では,独自に開発したフロックカメラを用いて現地におけるフロック密度関数およびSSの沈降特性を明らかにすることを目的とし,フロックカメラを用いた筑後川感潮域でのフロック沈降特性の観測を行なうこととした.研究では高濁度水塊の運動が活発な筑後川感潮域において独自に開発したフロックカメラを用いた現地調査を行い,SSの組成に着目したSSの沈降特性について考察した.以下にその結論を示す.1.フロックの有効密度,沈降速度の変化フロックカメラの画像解析により,実河川において様々な条件におけるフロック密度関数を取得することができた.その結果,フロック密度関数は一潮汐間で変化していることが確認された.粒径100μmでのフロックの有効密度,フラックス基準中央沈降速度の変化から,底層では有効密度,平均沈降速度ともに上げ潮により満潮前に増大し,上げ潮時に底泥が再懸濁されて重いフロックを形成し,憩流時に重いフロックが沈降したと推測された.また,満潮時から下げ潮時にかけてはフロックの密度,沈降速度は減少しており,堆積した重いフロックは下げ潮時には再懸濁されないと考えられる.2.フロックの沈降と懸濁物質の組成フロック密度関数における乗数β,粒径100μmにおける有効密度,フラックス基準中央沈降速度について重回帰分析を行い,βは塩分濃度,有効密度はSS濃度とシルトの含有率,沈降速度は塩分濃度,SS濃度,藻類含有量,一次粒子含有率により表された.
有限群の線形表現と森ファイバー空間内の有限群に関する同変シリンダーの存在性

本研究課題の目的は標語的に述べると「森ファイバー空間(MFS)の自己同型群に含まれる有限部分群に関する同変な幾何学の理解」である.固定したMFSでも有限群Gとの兼ね合いで,G-同変なシリンダーを含むこともあるし,その対極としてG-birationally rigid, G-solidになることも起こり得る.現地点ではこの混沌として見える現象を司る理論を理解しようとするのが目的である.本研究課題の目的は標語的に述べると「森ファイバー空間(MFS)の自己同型群に含まれる有限部分群に関する同変な幾何学の理解」である.固定したMFSでも有限群Gとの兼ね合いで,G-同変なシリンダーを含むこともあるし,その対極としてG-birationally rigid, G-solidになることも起こり得る.現地点ではこの混沌として見える現象を司る理論を理解しようとするのが目的である.
文化資源としての少数民族の伝統音楽:エチオピア・ハラールを事例に

本研究では、これまで民族音楽学的研究の対象になってこなかったハラールにおけるイスラム宗教礼Zikriに焦点をしぼり、実証研究のための資料の収集と音楽学的分析をおこなうとともに、ハラール人の日常的生活における社会的文脈の観点から儀礼の場面をテキスト化して分析をおこなった。さらにハラールの人々と共有した分析結果を映像記録資料とともに現地の公文書館に保存する準備をおこなった。ハラールではイスラム的音楽伝統のほか、籠作り、金銀細工、製本、木彫、刺繍、螺鈿などの工芸文化が多数保持されている。このような伝統の映像による記録と保全活動も視野に入れ、京都大学のエチオピア研究グループと協力して調査研究活動をおこなった。本研究の意義は、伝統の記録と保全だけでなく地域研究手法を用いたハラール人社会の社会的・文化的文脈の理解をすすめることによって、イスラム宗教音楽研究に新知見を提供し、アフリカ地域研究における地域的、分野的空隙を埋めることにあった。2年度目は、東部エチオピア、ハラール地域における音楽的伝統の文化資源としての役割に関する研究成果のまとめをおこなった。その成果はドイツ・ハンブルグ大学との共同出版として交渉中である。同時に、初年度同様、研究分担者が日本ナイル・エチオピア学会、日本アフリカ学会において、本研究プロジェクトの成果発表をおこなった。またノルウェーにて7月に開催された第16回国際エチオピア研究学会における発表は論文として投稿した。成果の一部は、受入機関が出版する国際学術雑誌African Study Monographsにも投稿した。国際大会に先立ってエチオピアにて開催されるエチオピア研究学会にも参加し、地元アジスアベバ大学における同分野の研究者との意見交換をおこなった。また、受入研究機関では民族音楽学のフォーラムを開催し、若手研究者に対する同分野への関心を高めた。計画の初年度に当たる2006年度は、研究を10月より開始した。以下は、半年間の実績報告である。まず、これまでに収集してきたエチオピアのハラリ民族の個別民族誌事例を再検討してZikir儀礼とその音楽にかかわる社会関係についての事例の分析を集中的におこない、あわせて、これまで実施してきたフィールドワークによる実証的資料とのつきあわせる作業をおこなった。その成果の一部は、2006年12月にアフリカ地域研究セミナーにおいて、シモーネが「エチオピア・ハラールにおけるジキル儀礼:フィールドワークの成果、民族音楽的分析、その展望(Zikri rituals in Harar, Ethiopia : fieldwork results, ethnomusicological analysis and perspectives)」と題して報告した。また、2007年3月にはローマのサンタセシリア音楽院において、「記録、分析、それから・・:倫理的問題を考慮した場合のエチオピアにおける民族音楽学的研究の困難と展望(Documentation, analysis and then : Reflections on ethic problems, difficulties and prospects of ethnomusicological research in Ethiopia)」と題する講演をおこない、本研究計画の骨子を紹介した上で、批判的な意見も受け入れながら実のある討論をおこなった。分担者シモーネの受け入れ先の大学院アジア・アフリカ地域研究研究科においては、研究代表者と協力してアフリカにおける民族音楽に関するフォーラムを立ち上げる準備をすすめ、定期的な会合を開催した。また、2006年11月京都において開催された21世紀COE国際シンポジウム「総合的地域研究の新地平」とそのワークショップ「地域研究がおこなう映像的な知の探求」にも参加し本研究課題に関する討論をおこなった。以上の成果を2007年度の国内学会(日本ナイル・エチオピア学会、日本アフリカ学会、文化人類学会)および国際学会(国際エチオピア研究学会)で発表するための準備作業をおこなった。
次世代材料探索のための離散幾何解析推進

本領域は、数学と物質・材料科学の連携により、「次世代物質探索のための離散幾何解析学」を創成することを目指すものである。原子・分子のようなミクロ構造やナノ粒子などのメゾ構造(これらを階層的ネットワークと理解)と、物質・材料のマクロな性質つまり物性・機能の関係を幾何学的に記述し解析することで、物質のミクロ・メゾ構造とマクロな物性・機能の関係を解明し(順問題)、求められる物性・機能を持つミクロ・メゾ構造の予見(逆問題)、更に構造を生成する動的構造形成の制御(最適化・制御)を行うことを目指し数理モデルの構築、シミュレーションと理論による検証を踏まえた最適構造の提案とそれに基づく物質合成を計画している。総括班は、このような異分野融合研究を効率よく行うための議論の場の提供、チュートリアル的な勉強会の企画・運営、領域全体に資する国際研究集会の運営、成果発信のためのニュースレターの発行などを行った。また、研究班でカバーできない研究課題を分析し、新手法の提案・提起に柔軟に対応するため公募計画を策定し、領域会議において計画研究、および公募研究の間の情報交換と議論を行った。異なる分野、班の間をつなぐためのインターフェースとなる若手研究者を配置した。彼らは領域内の項目間の融合を促進するための勉強会やワークショップの企画、ニュースレターの作成を行うとともに、彼ら自身も連携研究を行い、論文および国際研究集会等において成果を発表した。公募研究をより有効に連結させ相乗効果を上げるために、チームを超えた連携研究を奨励するための連携研究支援を行い論文として発表することができた。領域代表者は特に本領域研究に関していくつかの重要な国際会議でプレナリー講演やサーベイ講演を行い、領域の確立に向けて情報発信を積極的に行った。本領域は、数学、理論・計算、物質・材料科学実験、情報・データ科学の研究者による高度に異分野の集結した挑戦的な研究を行っている。従来の研究手法を超え、次世代の材料探索の新手法を開発するとともに、物質の機能・構造・プロセスの相関に関する深い理解、およびそれに刺激を受けた数学の新展開を目指している。このことは言葉や理解の壁を取り払うことで初めて進むものであるが、総括班ではこれを実現するための様々な仕掛けを行った。特に総括班に配置された若手のインターフェース研究者は、項目や班を超えた勉強会やワークショップを企画することで領域内の連携を活性化すると同時に、領域内で行われている研究を全般的に理解した結果、彼ら自身も研究を進め発表することができた。連携促進のための奨励費や共通機器・ソフトウェアの提供も有益であった。これまでに構築した異分野融合のための仕組みを更に推進し、領域間の活発なインタラクションを形成する。そのために領域会議(非公開)、研究発表会(公開)、国際研究集会を開催する。若手研究者を戦略的国際パートナー機関や、研究集会に積極的に派遣し、情報収集と情報発信に努める。効果のあった連携促進支援のための奨励費を継続し、また項目ごとの勉強会やチュートリアル(公開)を行う。特に、これまで各チームで進めてきた研究成果を多重的に組み合わせることで、新展開ができると期待しており、そのための議論の場を提供する。本領域は、数学と物質・材料科学の連携により、「構造・機能・プロセスの相関原理」を解明することで、「次世代物質探索のための離散幾何解析学」を創成することを目指すものである。特に、物質のミクロ・メゾ構造とマクロな物性・機能の関係を解明し(順問題)、求められる物性・機能を持つミクロ・メゾ構造の予見(逆問題)、更に構造を生成する動的構造形成の制御(最適化・制御)の理解を深め、高次のデータ駆動材料探索を行うための数理基盤を構築することを目指している。総括班は、領域全体の研究進捗管理と研究支援、および国際活動を行う。初年度は、研究班の研究基盤整備及び総括班における研究推進体制の整備を行った。7月30日に第一回領域会議を開催した。総括班全体で研究推進方針を確認し、各研究計画班の研究課題や研究手法を領域全体で共有し、班間の効果的連携の方針を明確化した。また、総括班内での役割分担を定めた。研究基盤整備としては、各研究担当が本領域研究の趣旨にそって博士研究員の雇用や装置の導入を進め研究のスタートアップを完成させた。総括班では共通機器室を設け、領域全体で共通的に使用可能な基盤的設備を置き萌芽研究の予備実験を行うための場を提供する。ホームページを開設し、またNewsLetterの第一巻を配布した。公募研究を900万円程度4件、300万円程度20件採択した。初年度であるので、領域内での研究推進方針の確認、および研究基盤整備及び総括班における研究推進体制の整備を中心に行った。順調に各計画班における研究環境整備および博士研究員の雇用が完了し、研究の速やかな推進の準備が整った。国際的なネットワーク構築に向けて活動を開始し、またホームページの開設やニュースレターの発行など情報発信の枠組みができた。当初計画していた総括班としての環境整備が完成した。

原子・分子のようなミクロ構造やナノ粒子などのメゾ構造(これらを階層的ネットワークと理解)と、物質・材料のマクロな性質つまり物性・機能の関係を幾何学的に記述し解析することで、物質のミクロ・メゾ構造とマクロな物性・機能の関係を解明し(順問題)、求められる物性・機能を持つミクロ・メゾ構造の予見(逆問題)、更に構造を生成する動的構造形成の制御(最適化・制御)を行うことを目指し数理モデルの構築、シミュレーションと理論による検証を踏まえた最適構造の提案とそれに基づく物質合成を計画している。総括班は、このような異分野融合研究を効率よく行うための議論の場の提供、チュートリアル的な勉強会の企画・運営、領域全体に資する国際研究集会の運営、成果発信のためのニュースレターの発行などを行った。また、研究班でカバーできない研究課題を分析し、新手法の提案・提起に柔軟に対応するため公募計画を策定し、領域会議において計画研究、および公募研究の間の情報交換と議論を行った。異なる分野、班の間をつなぐためのインターフェースとなる若手研究者を配置した。彼らは領域内の項目間の融合を促進するための勉強会やワークショップの企画、ニュースレターの作成を行うとともに、彼ら自身も連携研究を行い、論文および国際研究集会等において成果を発表した。公募研究をより有効に連結させ相乗効果を上げるために、チームを超えた連携研究を奨励するための連携研究支援を行い論文として発表することができた。領域代表者は特に本領域研究に関していくつかの重要な国際会議でプレナリー講演やサーベイ講演を行い、領域の確立に向けて情報発信を積極的に行った。本領域は、数学、理論・計算、物質・材料科学実験、情報・データ科学の研究者による高度に異分野の集結した挑戦的な研究を行っている。従来の研究手法を超え、次世代の材料探索の新手法を開発するとともに、物質の機能・構造・プロセスの相関に関する深い理解、およびそれに刺激を受けた数学の新展開を目指している。このことは言葉や理解の壁を取り払うことで初めて進むものであるが、総括班ではこれを実現するための様々な仕掛けを行った。特に総括班に配置された若手のインターフェース研究者は、項目や班を超えた勉強会やワークショップを企画することで領域内の連携を活性化すると同時に、領域内で行われている研究を全般的に理解した結果、彼ら自身も研究を進め発表することができた。連携促進のための奨励費や共通機器・ソフトウェアの提供も有益であった。本領域はA01,A02,A03という物質系による研究班をおき、垂直方向に研究を深化させるとともに、横軸として物質系を超えた普遍的な理解を展開するため数学グループ、理論・計算グループ、実験グループを組織し、3x3の行列構造を形成している。更に、情報基盤としてB01を置き、A01,A02,A03との連携を図ることとしている。この構造を着実に推進するために、それぞれの取りまとめ者を定め、各班会議およびグループ会議を定期的に開催する。特に、今年度開始する各班の公募研究が領域の研究目標を理解し、相互作用を生み出すよう、班会議の中でしっかりとした情報交換を行う。また、これらの有機的な連携を図るためのインターフェース博士研究員を総括班におき、班会議への参加・報告を行う。領域内の情報交換を円滑にするためのメーリングリストやメンバー限定のドロップボックスを設定する。領域の研究を国内外に発信し、また世界的な研究動向を把握するための国際研究集会を開催する。また、国際的ネットワークを確立するために、戦略的パートナー機関を訪問しバーチャルラボを立ち上げるための議論を行う。
モレキュラーインプリント触媒の創製

最近モレキュラーインプリンティング法による分子認識高分子に関する研究は多く行われている。従来の高分子合成法に比べ、簡単に高分子に分子認識能を付与できるからである。今まで研究が行われたモレキュラーインプリンティング法の多くに用いられている機能性モノマーはビニル基を持つ市販されている化合物を使用する場合が多い。本研究では標的分子のヒドロキシ基或いはカルボキシ基と相互作用をする新規機能性モノマーの合成を目的とする。まず、新規の機能性モノマー、2-ヒドロキシビニルピリジンの合成を行った。塩化ベンゾイルで5-ブロモー2-ヒドロキシピリジンのヒドロキシ基を保護した後、パラジウム触媒を用いるstille couplingでビニル基を導入した。最後に保護基を外し機能性モノマー、2-ヒドロキシビニルピリジンを完成させた。新規機能性モノマーと相互作用が予想される内分泌撹乱物質の一つとして報告されているビスフェノールAを標的分子とし、架橋剤エチレングリコールジメタクリレートを用いインプリントポリマー合成した。得られたインプリントポリマーをHPLCカラムに詰め、ビスフェノールAとその構造類似化合物に対する認識能や選択性を比べた結果、ポリマーはビスフェノールAに強く相互作用することがわかった。機能性モノマー2-ヒドロキシビニルピリジンを用いたポリマーはビスフェノールAのヒドロキシ基と相互作用をすることが確認された。
研究者ネットワークによる巨大災害被災地での歴史文化環境再生の研究

研究者間のネットワークにより、日本列島の主として江戸時代の古文書史料に内包された交流関係の研究と社会還元を通じて、自然災害や社会的な事情により影響を受けた地域の歴史文化環境を再生するための方法および課題について研究する。2011年3月11日に発生した東北地方太平洋沖地震では、総数を把握できないほどの関係資料が失われ、地域の存在証明が根本的に消滅する危機に直面している。一方、被災地と交流関係のある地域には、関連記録が残されている可能性がある。研究者間や地域社会との連携を実践することで、災害・復興支援のための情報共有、ネットワーク構築のあり方についても考察する。
Aromataseは摂食調節および食欲の男女差に関連するか?

Aromataseはアンドロゲン(男性ホルモン)をエストロゲン(女性ホルモン)に変換する酵素である。本研究では、摂食調節中枢である視床下部弓状核において、アンドロゲン受容体が摂食抑制ホルモンであるレプチンの作用を増強する機序を解明した。また、卵巣顆粒膜細胞でのアロマターゼ活性が、摂食促進ホルモンであるグレリンによって調節されていることを発見した。以上の結果から、生体のアンドロゲン・エストロゲン環境を左右するアロマターゼが、摂食調節・食欲の男女差にも関連している可能性が示唆された。1.摂食調節ホルモン「グレリン」による性ステロイド代謝(Aromatase活性)への影響「グレリン」は、研究代表者が樹立した培養ヒト卵巣顆粒膜細胞株「KGN」の性ステロイド産生に対してFSH,A-kinase刺激下ではAromatase活性を抑制、FSH,A-kinase刺激のない状態では同活性を促進した。「Aromatase」はエストロゲン産生の律速酵素であることから、グレリンによる卵巣エストロゲン産生の調節には「性周期(FSH刺激)依存性」のあることが判明した。2.発育段階,性別によるグレリンの血中濃度およびグレリンの活性化状態の変動生後10-120日齢のマウスの血中・胃内グレリン量の雌雄差を検討した。脂肪酸修飾を受けた活性型グレリンの血中濃度は、検討した全日齢で雌が雄より高値を示した。総グレリン濃度に対する活性型グレリン濃度の比率は、性周期発来(60日齢)以降の雌で有意に上昇した。本検討によって性成熟(性ホルモン)による「グレリンの活性化調節」の存在が示唆された。本結果は論文執筆中である。3.神経伝達物質の分泌調節に対する性ホルモンとグレリンとの相互作用グレリンの投与でラット脳幹部(側坐核)でのドーパミン放出が亢進すること。グレリン投与前後の摂食状況に応じて、この分泌変動が反転することを確認した。本結果は現在論文投稿中である。4.その他(特許申請):成果公表の一部見合わせについて上記2の検討に関して、新規の抗グレリン抗体を作成した。現在、特許申請の手続き中である。1.デカン酸修飾型グレリン(D-Ghr)の産生・分泌動態:D-Ghr RIAを構築して、マウス組織中のD-Ghr濃度・食事性の変動について報告した(Reg. Peptides誌Revise中)。胃を中心に産生・分泌されるD-Ghrは、活性型グレリンの5-30%を占め、絶食でその胃内含量・血中濃度が増加した。同血中濃度は食事により低下した。マウスD-Ghrの胃内含量は離乳により低下し、生後10-30日で雄>雌の傾向を示した。D-Ghrはオクタン酸修飾型グレリン(0-Ghr)と同等の摂食亢進活性を示した。以上からD-Ghrの産生・分泌に男女差が存在し、摂食行動の男女差に関与している可能性が示唆された。2.性周期によるグレリンの活性の変動:申請者が樹立したヒト卵巣顆粒膜細胞株「KGN」のエストロゲン産生に関して、グレリンは、FSH, A-kinase刺激下ではAromatase活性を抑制、FSH,A-kinase非刺激下では同活性を促進した。グレリンによるエストロゲン産生調節に「性周期(FSH)依存性」が存在することが判明した。この他、KGN細胞を使用して5報の共著論文を報告した。3.ヒト血中のD-Ghr濃度の男女差:75g-OGTTでD-Ghrの血中濃度は男女ともに低下した。空腹時の血中D-Ghr濃度には男女差は認められなかったが、肥満度,インスリン抵抗性と血中D-Ghr濃度の間に正相関が認められた。肥満状態ではD-Ghrの産生・分泌動態がO-Ghrと異なる可能性が示唆された。4.その他の研究成果:グレリン投与で中脳側坐核でのドパミン分泌が変動し、その変動が摂食の有無によって逆転することを報告した(Neuroscience 2009 in press)。アンドロゲン受容体ノックアウトマウスのレプチン抵抗性について報告した(Endocrinology 2008)。
多核金属錯体の錯体内および錯体間相互作用の第一原理計算と物性発現機構の解明

本研究では、(1)MMX錯体やMX錯体など、合成された一次元多核遷移金属錯体の鎖内および鎖間相互作用に関する物性パラメータの第一原理計算法の確立と、原理解明、(2)4Fe4SクラスターやCu2O2クラスター等の、生体内多核遷移金属錯体の電子状態計算法の確立と物性解明、そして(3)上記物質系の低コストで正確な構造予測のための、近似スピン射影エネルギー微分法の開発、という3点に関して成果を上げた。本年度は、(1)MMX錯体の鎖内構造変化に伴う物性パラメータの第一原理計算、(2)正確な物性評価の為の構造最適化法の開発、の2点を行った。(1)に関しては、X線構造解析の構造から金属-ハロゲン距離など構造パラメータを仮想的に変化させた構造において、第一原理計算を実行した。得られたエネルギーなどから、J、t、U値などの相互作用パラメータを第一原理計算により算出した。そして、それらの相互作用パラメータと構造パラメータとの相関図(相図)を作ることに成功した(雑誌論文1)。これにより、化学結合長などの変化といった構造パラメータの違いが、電子状態および物性にどのように反映されているのかを明らかにした。これらの計算結果は、MMX錯体に於ける物性発現機構の解明に寄与する物と思われる。尚、本研究に関連して、第87春季年会に於いて優秀講演賞を受賞している。(2)に関しては、錯体構造の正確な算出が正しい物性の評価につながる事から、比較的計算機コストの少ない非制限ハートリーフォック法あるいは非制限密度汎関数法で、より正確に構造最適化が行えるよう、手法の開発を行った(雑誌論文2、3、4)。本手法は、ジラジカルおよびポリラジカルの低スピン状態に於ける非制限計算で問題となるスピン混入現象を、スピン射影法を用いてうまく取り除きながら、構造最適化を行うというものである(スピン射影構造最適化(AP-opt)法)。これにより、少ない計算機コストでより正確な構造が求められたのみならず、従来の非制限法による構造最適化でのスピン混入誤差の程度を定量的に明らかにする事に成功した。本手法の開発により、金属タンパク質の活性中心のように構造が実験により正確に求まらない錯体に於いても、構造を求め物性計算を行う事を可能とした。尚、本研究に関して、ICCMSE2007国際会議に於いて招待講演を行った。本年度は、(1)MMX錯体の鎖間相互作用の第一原理計算、(2)DNA-metal一次元錯体の高スピン状態出現の機構解明、(3)生体内活性中心の構造と磁性のおよび酸化還元電位の第一原理計算、の3点を行った。(1)に関しては、pop配位子を有するMMX錯体(M=Pt, X=C1, Br)の電子状態の第一原理計算を実行し、得られたエネルギーなどから、磁気的相互作用パラメータを算出した。その結果、鎖間相互作用はほぼゼロであり、鎖間に存在するカリウムイオンの軌道もその相互作用には影響を殆ど与えないことを明らかにした。これらの計算結果は、これまで議論されていたMMX錯体に於ける物性と鎖間相互作用の関係解明に寄与する物と思われる(論文投稿中)。(2)では極低温でも高スピン状態が出現すると報告されていたDNA-Cu(II)一次元錯体の電子状態解析を行い、Cu(II)イオン間の磁気的相互作用を算出した。その結果、本錯体および他の類似錯体に於いて、非常に弱いながらも反強磁性的相互作用が観測された。しかしその値が非常に小さい事から、極低温でもボルツマン分布により高スピン状態が出現しうる事を示した。これらの結果より、本錯体に於ける磁性伝導体の可能性の考察に寄与できると考えられる(論文投稿中)。(3)では、昨年度新規開発したスピン射影構造最適化(AP-opt)法をオキシヘモシアニン活性中心へと適用した。これにより、少ない計算機コストでより正確な構造および、Cu(II)イオン間の磁気的相互作用が求められたのみならず、従来の非制限法密度汎関数法による計算結果は、スピン混入誤差の程度が大きく、正しい議論がなされていない事を明らかにした。また、HiPIP活性中心の電子状態計算を行い、水素結合がその酸化還元電位に重要な役割を果たしている事を指摘した。本年度は、(1)金属-金属多重結合の再検証、(2)MX錯体の鎖間相互作用の第一原理計算、(3)スピン射影エネルギー微分法の開発と展開、の3点を行った。(1)に関しては、本研究の基本である金属イオン間の直接相互作用に関する考察を深化させるため、最も代表的なCr-Cr6重結合を、エネルギー分割法により検証した。その結果、特に3d電子を価電子に有する金属間結合は、安定な典型元素同士の化学結合生成過程の途中段階に相当する所で、結合生成がストップし、不安定な結合状態であることを明らかにした。

(2)では、Niイオンを中心に持つ擬一次元ハロゲン架橋金属錯体(MX錯体)である[Ni(chxn)_2Br]Br_2の電子状態の第一原理計算を実行し、得られたエネルギーなどから、磁気的相互作用パラメータを算出した。その結果鎖間に存在する-H...Br...H-という、水素結合を介した鎖間相互作用は極めて小さいことを明らかにした。これらの計算結果は、これまで議論されていたMX錯体に於ける物性と鎖間相互作用の関係解明に寄与する物と思われる(論文投稿予定)。(3)では、これまでに開発したスピン射影構造最適化(AP-opt)法を更に発展させた。具体的には、2階微分のプログラムを作成することにより、化学反応に於ける遷移状態構造の最適化や、分子振動の計算を行えるようにした。これにより、少ない計算機コストで、平衡構造、遷移構造、分子振動数がより正確に求められるようになった。現在の所、従来の非制限計算法によるエネルギー微分からスピン混入誤差を除く実用的な方法は本手法しか無く、将来の当該分野への大きな発展が期待できる。また、これまでの業績が評価され、英国王立化学会PCCP and Faradaydiscussionより、第4回PCCP Prizeを頂いた。
水-有機溶媒二液相系におけるアルコールオキシダーゼによるアルコールの酸化

本研究では、アルコールオキシダーゼ(ALOD)によるアルコールの酸化反応を水溶液単相と水-有機溶媒二液相中で行い、阻害物質であるアルデヒドを抽出除去する効果を検討した。アルコールは水相へ、その酸化物であるアルデヒドは有機相へ選択的に分配される系として、アルコールにブタノールを、有機溶媒にトルエンを使用した。酵素は、ALOD(東洋紡製)とカタラーゼ(フナコシk.k.製)を用いた。実験はブタノール濃度を1080mM、反応温度を293323Kの範囲とし、pH7.4の10mM燐酸緩衝液中で行った。pH調整にはpHメーター(堀場製作所F-12購入)を使用した。反応器は内径20mmのガラス製円筒で蒸発を防ぐために密閉型とし、反応に必要な酵素供給濃度は調節できるように工夫した。水相および有機相中のアルコールおよびアルデヒド濃度はガスクロマトグラフィ(現有)により決定した。結果は以下の通りである。1.水溶液系:酵素および酸素濃度が大きくなると反応速度は増加するが、酵素または基質濃度が大きくなると酸素不足を生じた。反応モデルとして酵素および酵素濃度を考慮した生成反応と酵素の失活反応を考え、それらの速度式を検討した。そのモデル中のパラメーターを実験的に決定した。2.水-有機溶媒二液相系:基質および反応生成物が水相から有機相へ瞬時に移動すると考え、1.に基づいて反応および失活速度式を表した。反応速度の計算結果は、水溶液単相および水-有機溶媒二液相における実測値の傾向を良く表した。以上のことから、反応に必要な酵素量が充分に溶解している条件下では有機相の体積分率の増加とともに、反応転化率および酵素活性が向上することがわかった。3.気泡塔における水および水-有機溶媒二液相系:反応速度を予測するには酸素の成分収支も反応モデルに組み込む必要があることがわかった。
洪水玄武岩マグマの成因に関する実験的研究

本研究の目的は沈み込んだ海洋地殻とマントルペリドタイトとからなる複合プルームの部分溶融プロセスで洪水玄武岩マグマが形成されるとするモデルを高圧実験により検証することにある。このため主要な溶融実験は海洋地殻の平均化学組成を代表すると考えられるMORBについて行った。このMORBはMgOを約9%含む。2GPa以上の圧力では本研究で作成した多重アンビル式超高圧装置を使用し、2GPa以下の圧力での高圧実験では既設のピストンシリンダー型高圧装置を用いた。また、洪水玄武岩の低圧下での結晶作用による組成変化の影響を検討するために、デカン洪水玄武岩のうち比較的未分化な組成を持つ複数の岩石について酸素雰囲気を制御した常圧高温炉による溶融実験も行った。上記の実験に基づき、デカン洪水玄武岩に代表される洪水玄武岩の初生マグマの組成を推定し、この初生マグマが通常のマントルペリドタイトの部分溶融液からは導けないことを明らかにした。また、ペリドタイト-海洋地殻複合プルームモデルから予想されるマグマ組成の定量的検討を行った結果、洪水玄武岩の初生マグマがペリドタイト-海洋地殻複合プルームの部分溶融でできたと想定すると、主成分化学組成だけでなく、微量元素濃度の点でも十分に説明できることが分かった。さらに、このようなペリドタイト-海洋地殻複合プルームがマントル内を上昇するための力学的制約条件を密度・粘性の物理的性質を考慮して計算機実験を行った。この結果と、上記の化学的制約とを組み合わせることにより、デカン玄武岩のうちもっとも始源的なマグマは海洋地殻物質を約10%含むペリドタイトからなる複合プルームが3GPaの圧力下で溶融した場合に生じたマグマと考えられることが分かった。同様の議論が他の地域の洪水玄武岩について成立すること、また海洋島玄武岩マグマについても同様の成因を有するものがあることも予想される。本研究は洪水玄武岩が沈み込んだ海洋地殻の再溶融プロセスで形成されたとするモデルを高圧実験により検証する事をめざしている.このために,まず海洋地殻を構成する玄武岩(MORB)の溶融実験,特にガ-ネット,単斜輝石と液が共存する高圧条件下での実験を行なって,高圧下におけるMORBの溶融相関係を明らかにするとともに固液元素分配を決定する.これによって,海洋地殻の溶融に伴う液組成の変化を,溶融度,圧力の関数として明らかにすることができる.この結果と,洪水玄武岩の化学組成との比較から,洪水玄武岩マグマの生成条件を求めることを目的とする.本年度はMORBのうち,海洋地殻の平均的化学組成を代表すると考えられる,MgOを9%程度含むものを出発物質にして,既設の耐圧150トンのピストンシリンダー装置を用いて溶融実験をおこない,相関係を明らかにした.結晶相,急冷液相であるガラスの化学分析には既存のEPMAを用い,結晶相と液相間の元素分配係数も一部の主成分および微量成分について求めた.これまでの高温高圧実験においては,圧媒体に吸着した水分が溶融関係に影響を及ぼした例があることが指摘されているが,本研究ではこのような事態をさけるために,圧媒体,試料をアルゴン雰囲気で焼成するとともに,実験直前まで真空オ-ブンで保存し,吸着水の影響を最小限にした.また,次年度以降の実験で使用する3-15GPaの圧力範囲で,効率よくかつ安定な長時間実験が可能となる装置を設計し,耐圧500トンの一軸油圧プレスを用いた多重アンビル式高圧装置を作成した.本研究の目的は沈み込んだ海洋地殻とマントルペリドタイトとからなる複合プルームの部分溶融プロセスで洪水玄武岩マグマが形成されるとするモデルを高圧実験により検証することにある。