hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
多粒子系メゾスコピック現象の解明-三次元電子顕微鏡法による挑戦-

(1)数層にわたって積層したCoPtクラスターの作製と磁化測定、ならびに3次元構造観察:磁性ナノ粒子層を積層した試料を作製し、積層間隔を変化させることにより粒子間相互作用を制御する。電子線トモグラフィにより3次元観察を行い、クラスターの分散形態とブロック温度との対応を調べる。またクラスターの原子的構造、とくに原子レベルでの構造欠陥をHRTEM及びSTEMにより明らかにする。(2)ローレンツ顕微鏡法による磁気コントラスト観察:平成23年度に引き続き、ローレンツ顕微鏡法を用いてCo合金クラスターの磁気コントラスト観察と、外部磁場印加によるコントラストの変化について調べる。後者の研究には、Pt濃度が低く磁気異方性がやや弱いCo合金クラスターを用いる。(3)CoPt合金クラスター集合体の磁気イメージング:クラスター集合体を一つのメゾスコピック系としてとらえた上で、ローレンツ顕微鏡法および電子線ホログラフィーを用い、個々のクラスター間の磁力線観察を試みる。この観察により、温度の低下に伴って生じるマグネティッククラスターの形成及び成長過程を検討する。(4)局所的磁気構造と集合体としての磁気応答性との関連:以上の(1)クラスター構造、(2)個々のクラスター磁気構造、(3)クラスター集合体としての磁気相関は、系全体のマクロ的磁気特性に結びついており、SQUIDによる種々の磁気測定(FCおよびZFCによるブロッキング現象の定量化)と比較することにより、クラスター集合体の磁気応答をメゾスコピック系特有の相関、ゆらぎ、そして相関の崩壊という観点からの定式化を試みる。当該年度は本研究テーマの最終年度であることから、前項で述べた本研究を構成するマルチスケールにおよぶ個々の課題が収束する方向で研究費を使用する。装置そのものは完備しており、収差補正電顕による高分解能像のデータ処理、ホログラフィーのデータ処理、そして磁気測定に必要な液体ヘリウム等の消耗品に用いる。なお、平成23年度未使用額は、研究を効率的に推進したことに伴い発生した未使用額であり、平成24年度請求額とあわせ、次年度に計画している研究の遂行に使用する予定である。
蛋白質大量生産のための連続式無細胞合成挿置の開発

蛋白質大量生産のための無細胞合成システムを開発する目的で、コムギ胚芽と大腸菌から調整した無細胞系を用いて、連続反応槽の作製および反応系の効率化の観点から研究を行い、以下の成果を得た。1.連続反応槽の製作:反応容量が1、5、10mlの連続反応槽を試作し、コムギ胚芽と大腸菌無細胞蛋白質合成系を用いて連続合成を行った結果、反応中に細胞成分の変成による限外ろ過膜の目詰まりのため、合成反応が停止する。この現象は、反応槽、撹拌方法、ろ過膜等の装置の性能に原因するものでなく、リボソームの不活性化など蛋白質合成系の活性低下に起因する細胞抽出液の不溶化によるものであることが判明した。そこで、リボソームの不活性化反応の阻止方策および翻訳反応の至適化など、反応系の合成効率化について研究した。2.コムギ胚芽系:一般に細胞抽出液における蛋白質合成活性は極めて低い.小麦胚芽抽出液には自身のリボゾームを不活性化するリボソーム不活性化蛋白質が内在し、これが翻訳反応を阻害することを見い出した。そこで、坑トリチン抗体を無細胞系に添加し、内因性のリボソーム不活性化蛋白質の活性を中和したところ、翻訳反応効率が上昇した。また、小麦胚芽にはトリチンに対する強力な特異的阻害因子(240KDaの蛋白質が存在を見い出した。この内因性阻害剤は無細胞蛋白質合成系の効率化にきわめて有用であるものと期待される。3.大腸菌系:濃縮した大腸菌無細胞抽出液(S-30)に高濃度の原料アミノ酸やエネルギー源を添加することによって、蛋白質合成効率を従来の5倍以上(反応系1.0ml当り、0.4mg)に高めることに成功した。この無細胞システムの有効な利用方法として、特定部位のアミノ酸残基を安定同位体元素で2重標識することによって、蛋白質・蛋白質間相互作用部位など、超高次構造についてもNMR解析が可能であることを実証した。本研究課題を遂行するに当たって平成5年度は先ず応応槽、攪拌方法、限外ろ過膜、送液系、蛋白質合成系と標的蛋白質遺伝子等の基礎的な項目について検討した結果、以下のような知見を得ることができた。1・反応槽、攪拌、限外ろ過膜:反応槽1mlの連続式無細胞蛋白質合成を行い条件を検討した結果密閉・逆転型限外ろ過方式の反応装置が優れていることが分かった。なお、攪拌に関しては無細胞液の変性を防ぐため、マグネチックスターラー等の利用をしない方式が適していることが判明した。2・送液系:樹脂仕様のHPLCポンプで十分使用可能であることが確認された。3・蛋白質合成系と標的蛋白質遺伝子:小麦胚芽および大腸菌から調製した通常の無細胞蛋白質合成系を用いて、作製したDHFR遺伝子、CAT遺伝子、RAS遺伝子、あるいはerbB遺伝子を鋳型として蛋白質合成を行った。大腸菌の系では添加したDNAに依存して目的の蛋白質が合成されることを確認した。このことは、この系で転写・翻訳共役反応が機能していること示している。一方、小麦胚芽系では、鋳型として、あらかじめmRNAをin vitro転写系で作製する必要であることが分かった。

更にこのような基礎的な研究を通して、大量蛋白質合成用システムの開発には、連続反応装置の開発に加えて細胞抽出液(無細胞蛋白質合成系)の翻訳活性の効率化についても考慮することが必要であることが明らかになってきた。1.反応槽・送液系:内容量100mlの密閉・逆転型反応槽の開発に着手した。このように大きい反応槽では、単位容積あたりの限外ろ過膜面積が小さくなり、目詰が問題となった。そこで、現在、10mlの反応槽10個を並列させる多槽型について、実験を進めている。2.細胞蛋白合成系の効率化:一般に細胞抽出液における蛋白質合成活性は極めて低いので、今後の大量化戦略にはこの点についても大きな問題となる。代表者の遠藤らは、小麦胚芽抽出液には自身のリボソームを不活性化するリボソーム不活性蛋白質(RIP)が内在し、これが翻訳反応を阻害することを最近になって見い出した。そこで、抗トリチン抗体を作製し、系に添加することによって反応液中のこのRIP活性を中和し蛋白質合成の効率化を試みた。その結果、従来の系に比べて、合成速度および翻訳持続時間とも改善され、約4倍の蛋白質合成量を達成した。すなわち、1mlの反応容量当たり0.5mgのDHFRを合成することができた。この系においてもトリチン活性は充分に中和されておらず、今後この点を改良することによって、さらなる高効率化が可能であると期待できる。また、大腸菌抽出液では調製中に不可避的に混入するリボヌクレアーゼが蛋白質合成阻害因子となっているものと考えられるが、これに対しても抗体を利用した同様な方法で蛋白質合成の効率化を試みている。なお、大腸菌系では、アルミナ等を用いる従来の細胞破砕方法には蛋白質合成活性の低下防止策に限界があることが判明したので、現在新規な破砕方法の開発を進めている。蛋白質大量生産のための無細胞合成装置を開発する目的で、コムギ胚芽と大腸菌由来の無細胞系を用いて、反応槽の作製および反応液の効率化の観点から研究を行い、以下の実績を得た。1.連続反応槽の製作:反応容量が1、5、10mlの連続反応槽を試作し、コムギ胚芽と大腸菌無細胞蛋白質合成系を用いて連続合成を行った結果、反応中に細胞成分の変性による限外ろ過膜の目詰まりのため、合成反応が停止する。この現象は、反応槽、攪拌方法、ろ過膜等の装置の性能に原因するものでなく、リボソームの不活性化など蛋白質合成系の活性低下に起因する細胞抽出液の不溶化によるものであることが判明した。そこで、リボソームの不活性化反応の阻止方策および翻訳反応の至適化など、反応系の合成効率化について研究した。2.コムギ胚芽系:一般に細胞抽出液における蛋白質合成活性は極めて低い。小麦胚芽抽出液には自身のリボソームを不活性化するリボソーム不活性化蛋白質が内在し、これが翻訳反応を阻害することを見い出した。そこで、坑トリチン抗体を無細胞系に添加し、内因性のリボソーム不活性化蛋白質の活性を中和したところ、翻訳反応効率が上昇した。また、小麦胚芽にはトリチンに対する強力な特異的阻害因子(240KDaの蛋白質が存在を見い出した。この内因性阻害剤は無細胞蛋白質合成系の効率化にきわめて有用であるものと期待される。3.大腸菌系:濃縮した大腸菌無細胞抽出液(S-30)に高濃度の原料アミノ酸やエネルギー源を添加することによって、蛋白質合成効率を従来の5倍以上(反応系1.0ml当り、0.4mg)に高めることに成功した。この無細胞システムの有効な利用方法として、特定部位のアミノ酸残基を安定同位体元素で2重標識することによって、蛋白質・蛋白質間相互作用部位など、超高次構造についてもNMR解析が可能であることを実証した。
低用量バゾプレッシン投与が成育限界児の臓器血流に与える影響の解析

慢性実験系のもと成育限界期の子宮内のヒツジ胎仔5例に低用量のバゾプレシンを持続点滴し,その主要臓器の組織血流量と血管抵抗値の変化を解析した.脳,心筋,副腎,腎,小腸,その他の臓器において,バゾプレシン投与前後に組織血流量や血管抵抗値に有意な変化は認められなかった.また主要動脈における血管抵抗と超音波ドップラー波形から得られたresistance indexとの関連性を解析するため,人工胎盤システムを装着させたヒツジ胎仔6例にバゾプレシンを持続点滴して,その投与前後に中大脳動脈と腎動脈それぞれのresistance indexと血管抵抗の関係を調べたが,有意な相関は認められなかった.本研究では成育限界児の相対的副腎不全に低用量バゾプレッシンを投与した場合の安全性と有効性について考察するために,成育限界期のヒツジ胎仔に低用量バゾプレッシンを投与し,その主要臓器の血流量ならびに血管抵抗の変化を解析する.さらに,主要臓器動脈の超音波ドップラー血流速波形から得られるresistance index (血管抵抗の指標)が低用量バゾプレッシンを安全に使用するための臨床的指標となるかどうかを検討するために,各臓器の血流量ならびに血管抵抗と主要動脈のresistance indexとの関連性を解析することもその目的としている.また,成育限界期のヒツジ胎仔肺は著しく未熟であり人工呼吸器では管理できない.そのため本研究ではヒツジ胎仔にポンプレス人工胎盤システムを装着させ,人工子宮内でデータを採取した.平成26年度は,妊娠95日から104日のヒツジ胎仔12頭のうち10頭で人工胎盤システムの装着に成功し,検体採取が可能な状態とした.そのうち妊娠95日から98日で装着した4頭は,心筋の未熟性によると思われる後負荷不適合のため,より後負荷を上げる可能性のあるバゾプレッシン投与を断念した.そのため低用量バゾプレッシン投与を行ったのは6頭で,投与前後での経皮的超音波検査でのresistance indexの測定とmicrosphereの注入を行うことができた.これにより未熟なヒツジ胎仔における低用量バゾプレッシン投与による主要臓器の循環動態の変動の解析が可能となった.本研究では成育限界期のヒツジ胎仔に低用量バゾプレシンを投与し,その主要臓器の血流量ならびに抵抗値の変化を解析することによって,成育限界児の相対的副腎不全に低用量バゾプレシンを投与した場合の安全性と有効性について考察することを目的とした.平成27年度に慢性実験系のもとで子宮内のヒツジ胎仔5例(96.2±0.4日,平均妊娠日齢±SD,ヒト妊娠26週相当)に対して,ヒトでの臨床投与量と同等な低用量バゾプレシン量0.20±0.05mIU/kg/minを持続点滴した.結果は脳,心筋,副腎,腎,小腸,その他の臓器でバゾプレシン持続投与前後に有意な血流量の変化や血管抵抗の変化を認めなかった.これは,これまで報告されている血流の再分配が低用量バゾプレシン投与では誘導されなかったことを示している.次に各臓器の血流量・血管抵抗と主要動脈の超音波ドップラー波形から得られるresistance index (RI:血管抵抗の指標)との関連性を解析することによって,RIが臨床で低用量バゾプレッシンを安全に使用するための指標となるかどうかを検討した.成育限界期のヒツジ胎仔肺は著しく未熟であるため人工呼吸器では管理できない.そのため本研究ではポンプレス人工胎盤システムを出生後に装着させてデータを採取した.ポンプレス人工胎盤システムを装着したヒツジ胎仔6例(103.3±2.2日,ヒト妊娠28週)に対して,バゾプレシン0.67±0.38mIU/kg/minを持続点滴し,投与前後の中大脳動脈と腎動脈のRI値とcolored-microsphere法で算出したそれぞれの血管抵抗値の相関を調べた.結果は中大脳動脈の相関係数|r|=0.0428,腎動脈の相関係数|r|=0.3142で相関を認めなかった.この結果から,低用量バゾプレシン投与時にRIは血管抵抗の指標とはならないと考えられた.慢性実験系のもと成育限界期の子宮内のヒツジ胎仔5例に低用量のバゾプレシンを持続点滴し,その主要臓器の組織血流量と血管抵抗値の変化を解析した.脳,心筋,副腎,腎,小腸,その他の臓器において,バゾプレシン投与前後に組織血流量や血管抵抗値に有意な変化は認められなかった.また主要動脈における血管抵抗と超音波ドップラー波形から得られたresistance indexとの関連性を解析するため,人工胎盤システムを装着させたヒツジ胎仔6例にバゾプレシンを持続点滴して,その投与前後に中大脳動脈と腎動脈それぞれのresistance indexと血管抵抗の関係を調べたが,有意な相関は認められなかった.colored-microsphere法による血流量の測定は,当実験室の分光光度計の不具合により正確な測定がこれまでのところできていない.しかし院内の共同実験室で保存検体の測定が今後可能となったため,解析には支障をきたさない予定である.27年度が最終年度であるため、記入しない。医歯薬学来年度は今年度と同様にヒツジ胎仔12頭で人工胎盤システムを装着し,低用量バゾプレッシン投与を行う予定である。

また母獣の子宮内でのバゾプレッシン投与前後の血流分布の変化を検討するために,胎仔の大腿動脈か臍帯動脈の分枝へのカテーテル留置を試みる。27年度が最終年度であるため、記入しない。
海馬シナプス前終末に発現するイオンチャンネル型ATP受容体の作用機構

当初の解析対象とした海馬苔状線維シナプス前部のATP受容体は、本研究開始後に免疫組織学的検索に用いた抗体の特異性に由来するアーチファクトであることが判明したため、今年度は同じくシナプス前部に発現するGABA_A受容体の機能を解析し、これがニューロン・グリア連関により制御されうるかについて検討することとした。シナプス前GABA_A受容体の活性化機構として、(1)苔状線維終末自身からの自己回帰的活性化、(2)抑制性介在ニューロンからのスピルオーバーによる異シナプス性活性化、(3)定常的なGABAによる持続的活性化、などの機構が想定されるが、いずれもGABA取り込みにより強く制御されると予想され、その制御機構を明らかにすることはGABAを介したニューロン・グリア連関の理解に有用であると考えられる。本研究では、苔状線維シナプス前GABA_A受容体の機能的意義を明らかにする目的で、苔状線維終末自身がGABA供給源として妥当か否かについて検討した。歯状回顆粒細胞層に強い刺激を与えるとCA3野ニューロンにグルタミン酸受容体阻害薬(CNQXとAP5)存在下で単シナプス性IPSCを生じたが、弱い刺激で選択的に苔状線維のみを刺激した際には単シナプス性IPSCは生じなかったから、苔状線維シナプス自身はGABAを放出しない可能性が高い。幼弱期の苔状線維シナプスからグルタミン酸に加えてGABAが共放出されるという仮説は、不適切な実験条件によるアーチファクトであると考えられた。神経系における情報伝達を調節するATP受容体には、イオンチャンネル型および代謝型受容体が存在し、ニューロンとグリアのさまざまな細胞機能を制御する。このうち、ATP受容体活性化によるシナプス前部での伝達物質放出の制御機構については不明な点が多い。そこで本研究では、これまでの免疫組織化学的研究によりイオンチャンネル型ATP受容体であるP2X_7受容体が特異的に発現することが明らかとなった海馬CA3野苔状線維シナプスにおいて、P2X_7受容体アゴニストであるBz-ATPがシナプス伝達に及ぼす影響をスライス標本を用いて電気生理学的に調べた。Bz-ATPの灌流投与によりEPSPは抑制され、この作用はほぼ可逆的であった。しかしながら、Bz-ATPの効果は投与開始後比較的緩除に進行し、またイオンチャンネル型受容体活性化を介する作用機序から予想される一過性の増強効果がみられないなど、解釈が困難な点があった。すなわち、Bz-ATPがシナプス前終末に発現するP2X_7受容体に直接的に作用したのか、あるいは、グリアあるいは抑制性介在ニューロンのP2X_7受容体に作用し、これが何らかの物質(グルタミン酸、GABA、アデノシンなど)を放出し、苔状線維シナプス前終末に発現することが知られる種々の代謝型受容体(代謝型グルタミン酸受容体、GABA_B受容体、A_1、受容体など)を活性化して間接的に作用したのか、の両者の可能性が考えられた。そこで、この点について解析を進めるために、これらの代謝型受容体阻害剤の存在下でBz-ATPによる苔状線維シナプス伝達抑制作用が見られるかについて検討を進める。
Sphingomonas属細菌の細胞表層機能と合成高分子の分解

本研究ではポリエチレングリコール(PEG)ポリビニルアルコール(PVA)資化性Sphingomonas属細菌を用いて、専ら分子生物学的なアプローチで分解遺伝子とそのオペロン構成及び発現解析を行った。表題としてあげた細菌の細胞表層構造はPEG(PVA)培地と栄養培地では電顕観察で大きく異なる。この変化とオペロンの遺伝子構成を結論づけるには至らなかったが、さらにそれぞれの上下流の塩基配列を解読中であり、細胞表層にコードされていると思われる遺伝子が含まれるので、これらの機能解析を進めて細胞表層における高分子の認識/取込みと遺伝子制御を関連づけるのが今後の課題である。Sphingomonas属細菌は強力な分解能と真核細胞様細胞膜組成が注目され、将来のパイオレメデイェーションにとって重要な位置を占めると考えられている。アルギン酸は細胞表面のピットにより直接細胞質に取り込まれて分解されると報告されている。我々が研究対象としているポリエチレングリコール(PEG)資化性菌ではこのような構造は全く観察されなかったが、PEG培地では栄養培地と比べて細胞組成や形状が変化する。PEG代謝酵素はペリプラズムに存在するので外膜に高分子の輸送機構が存在し、輸送された高分子が細胞表層構造の変化を誘導すると考えている。ペリプラズムへのPEGの輸送と取り込み限界分子量はMALDI-TOFMSで検討している。非生育菌体反応でPEG20,000までが分解されることはHPLCで確認した。一方、PEGが細胞質でPEG代謝酵素遺伝子の制御を行うとは考えにくい。そこで、遺伝子制御を解明するためPEG脱水素酵素(PEGDH)遺伝子の上流に存在すると推測されたプロモーター領域の転写開始点を現在調べている。これが確定されれば、σ因子が推測される。また、プロモーター領域に結合するタンパク質をゲルシフトアッセイなどでえるとともに、PEGの関与の有無が判明できる。他方、PEGDHはGMCグループの新規FAD脱水素酵素であるので、モデリングに基づいて変異酵素を作成し、活性中心や反応に係る残基を推測した。新たにポリビニルアルコール(PVA)資化性Sphingomonas属細菌からPVA脱水素酵素(PVADH)および、酸化PVA加水分解酵素をクローン化した。これらは構成酵素で、PVAは酵素の誘導に係わらないが、PVA培地で生育させた場合にのみ細胞表層にピット様の窪みが形成された。PVAの代謝酵素もペリプラズム空間に存在し、P肌はペリプラズム画分に検出されたので、外膜を透過していることが確認できた。Sphingomonas族細菌は強力な分解能と真核細胞様細胞膜組成が注目され、将来のバイオレメディエーションにとって重要な存在である。アルギン酸資化菌では,細胞表面にピットが形成され、高分子が細胞質に取り込まれて分解されると考えられている。我々が研究対象としているポリエチレングリコール(PEG)資化性菌ではこのような構造は全く観察されなかったが、PEG培地では栄養培地と比べて細胞膜組成や表面構造が変化する。PEG代謝酵素はペリプラズムに存在するので外膜に高分子の輸送機構が存在する。ペリプラズムへのPEGの取込み限界分子量をMALDI-TOFMSで検討した結果、培地に加えた分子量分布とペリプラズム抽出画分の分子量分布に差が認められなかった。従って、分子量数万までのPEGは外膜を透過可能である。PEGは本質的には疎水性物質であるので、外膜のsphingolipidと親和性を有し、特別の輸送機構は要しない可能性もある。一方、PEGが細胞質に取り込まれて、PEG代謝酵素遺伝子の制御を直接的に行うとは考えにくい。そこで、遺伝子制御を解明するためPEG脱水素酵素遺伝子の上流に存在すると推測されたプロモーター領域の転写開始点をプライマーエクステンション法で決定した。この位置からσ因子や転写調節因子の結合領域が推測できるので、転写調節因子結合領域の配列をもちいて、転写調節因子をゲルシフト法やDNA結合タンパク精製キットなどで分離する。さらに転写調節因子と相互作用をするタンパク質をtwo hybrid法などで得る。このタンパク質が細胞表層で、PEGのレセプターになっていると推測している。新たにポリビニルアルコール(PVA)資化性菌からPVA脱水素酵素および酸化PVA加水分解酵素をクローン化した。これらは構成酵素であるが、PVA培地で生育させた場合にのみ細胞表層にピット様の窪みが形成された。PVA代謝酵素はいずれもペリプラズム酵素であり、PVAをペリプラズム画分から回収したので、PVAも外膜を透過していると推測されたが、ピット様構造の形成との関連は今後の課題である。一方、ポリビニルアルコール(PVA)資化性Sphingomonas sp.113P3の酸化PVA加水分解酵素(OPH)を精製し、そのアミノ酸配列に基づいて遺伝子をクローニングした。

その結果、OPHとPVA脱水素酵素(PVADH)遺伝子は近接し、共発現していると推測された。OPHの精製や詳しい特性解析は初めての報告である(W.Klomklang et al.,Microbiol, in press)。PVA分解遺伝子はPVAの存在しない培地でもかなり高く発現するが、やはりPVA培地で最もよく発現されるので、今度、dot blot analysisやRT-PCR,リアルタイムPCRで遺伝子の制御を解明する。これらの研究は分解遺伝子が短期間にどのように誘導されたかを明らかにするとともに、遺伝子が直接高分子で制御されうるのか、2次メッセンジャーが作用しているのかどうか、高分子認識機構の有無などを明らかにするものである。
ダイヤモンド中の窒素空孔欠陥を用いた核磁気共鳴センシング

本研究の目的は、従来の核磁気共鳴法では実現困難なナノスケールの高空間分解能を持つ核磁気共鳴検出を実現し、ダイヤモンド中の窒素空孔欠陥(NVセンター)を用いた分子構造解析の基盤技術を開発することである。ダイヤモンド表面近傍のNVセンターを用いて、外部分子中のプロトンや炭素同位体核スピンの高感度な検出や核種の決定、核スピンの位置決定技術の実現を目指している。NVセンターを用いた量子磁気センシングは世界的に研究されており、競争が激しい分野である。初年度では外部スピンの検出、核種の決定や、人工的な交流信号の0.3mHzの高周波数分解能を量子ヘテロダイン法により達成し、世界レベルの測定技術を実装した。本年度では核スピン位置決定技術を開発した。NVセンターとの超微細相互作用ベクトルが核スピン位置を反映することを用い、核スピンの歳差周波数、信号強度、歳差信号位相を測定することで、ダイヤモンド中の単一炭素核スピンの位置する格子サイトを決定するなど実験的に検証した。同時に、核スピンの分極やラジオ波による核磁気共鳴を用いて、量子ヘテロダイン法による炭素核スピンの検出にも成功した。この内容は米国Physics Review B誌のRapidCommunicationに筆頭著者論文として出版された。また、同内容について国内外の学会で報告を行い、第39回量子情報技術研究会では学生発表賞に選ばれるなど、素晴らしい研究成果として認められた。初年度に培った世界レベルの測定技術や作成したラジオ波照射回路に加え、動的核磁気分極を実装したことで、核磁気共鳴により励起した核スピン歳差振動をNVセンターで検出することに成功した。歳差振動の位相情報を用い、先行研究では困難だった三次元的な核スピン位置決定の実験的な検証に成功した。加えて、人工的な交流磁場の検出において従来のコヒーレンス限界を超える高周波数分解能で注目されている高感度な量子ヘテロダイン法を用いて核スピンの検出にも成功し、以上の位置決定手法について学術論文を出版した。分子構造解析の基盤技術である核種決定手法と位置決定手法をそれぞれ達成するだけでなく、高分解能・高感度な手法と統合できたことや、世界に先駆けて研究成果を論文化したことは著しい進展であり、当初の目標以上に研究は進展している。今後は外部スピンに対する感度をさらに高めるため、外部スピンの分極や量子ヘテロダイン法による検出手法の検証を行っていく。通常、表面に近いNVセンターで液体中プロトンの測定を行うと、対象分子の拡散によって線幅が数kHz程度に広がってしまうことが先行研究で確認されている。これに対して2018年発表の先行研究では、熱的に分極した核スピンの歳差運動を励起し、大量の深いNVセンターの量子ヘテロダインで測定を行うことで3Hzという非常に高い周波数分解能を得ている。この量子ヘテロダイン技術を単一NVセンターで応用して感度と周波数分解能の向上を目指す。検出は同位体ダイヤモンド表面のNVセンターを用い、動的核磁気分極によって外部プロトンの分極率を向上し、量子ヘテロダイン検出を行う。また、別方針として高速FPGAとデジタルアナログ変換器を合わせた波形発生器・フォトンカウンティング回路の開発と高磁場の印加と窒素核スピンを用いた高コントラストな射影測定の実装により、ベイズ推定とフィードバック処理系による高次感度スケーリングの室温における検証を行う。室温において磁場感度が測定時間とともに向上する量子計測技術の開発によって、NVセンターの強みを最大限に活用できるようになる。本研究の目的は、従来法では実現困難なナノ・マイクロスケールの高空間分解能の核磁気共鳴・イメージングを実現し、ダイヤモンド中の窒素空孔欠陥(NVセンター)を用いた分子構造解析の基盤技術の開発であり,最終的には,同位体ダイヤモンド中の表面近傍に位置するNVセンターを用いて,外部分子中のプロトンや炭素同位体の核スピン検出を目指している.このダイヤモンドを用いた量子センシングは世界的に研究されており,競争が激しい分野である.分子の構造を解析するためには,分子を構成する原子の種類と位置を特定する必要がある.まずは,交流磁場や核磁気共鳴に対応した装置やプログラムを実装し,交流磁場,ダイヤモンド内の単一核スピン,ダイヤモンド外の核スピンアンサンブルの検出に成功した.また,先行研究で示された,核スピンの歳差運動を時間ドメインで計測し,通常の検出手法では観測されてしまう倍波のような曖昧さが無い核種判定方法の再現にも成功した.さらに,交流シグナルの時間的な位相相関の検出に基づいた新規の交流磁場検出法である量子ヘテロダインの再現を行い,約2 MHzのシグナルを0.3 mHzという超高周波数分解能で検出することにも成功した.これらの交流磁場,核スピン検出に関する内容は専門学術誌Journal of Applied Physicsに掲載された.さらに,核スピン検出に関する内容に加えて,超微細相互作用の強度解析と先行研究の第一原理計算との比較による核スピンの位置決定に関する報告をSpin-RNJ Symposium 2017 (2018年3月),第65回応用物理学会春季学術講演会(2018年3月)においてポスター発表した.目標達成のためには,核スピンの検出に加え,核種の判定、位置解析技術が必要である.

核スピンの検出には,周期的なマイクロ波によるロックイン検出法であるダイナミカルデカップリング法,核種の判定には,2回のダイナミカルデカップリング法による相関測定,位置解析技術には超微細相互作用の解析を用いた.核スピンの検出手法や核種の判定の検証を行うために,天然比の炭素同位体13Cを含む高純度ダイヤモンド試料と化学気相成長法で作成した同位体ダイヤモンド薄膜に油を付着させた試料を用いた.単一13C,NVセンターの15N,アンサンブルプロトンのシグナルを検出,判別することに成功した.また,油中のプロトン濃度から,NVセンターの深さ(20nm)の解析,評価に成功した.また,相関測定の結果から,単一13Cの超微細相互作用を解析し,先行研究で示された超微細相互作用の第一原理計算結果と比較して,ダイヤモンド格子における核スピンの位置(距離r,極角θ)の特定に成功した.残るパラメータである方位角φを測定するためのラジオ波回路の作成を行った.加えて,当該年度中に報告がされた,超高周波数分解能と感度を達成可能な,交流磁場検出法である量子ヘテロダイン法の再現にも成功した.当初目標としていた,同位体試料の評価やラジオ波回路の作成に加え,有望な新規手法の再現まで達成したため,当初の計画以上に進展したといえる.本研究の目的は、従来の核磁気共鳴法では実現困難なナノスケールの高空間分解能を持つ核磁気共鳴検出を実現し、ダイヤモンド中の窒素空孔欠陥(NVセンター)を用いた分子構造解析の基盤技術を開発することである。ダイヤモンド表面近傍のNVセンターを用いて、外部分子中のプロトンや炭素同位体核スピンの高感度な検出や核種の決定、核スピンの位置決定技術の実現を目指している。NVセンターを用いた量子磁気センシングは世界的に研究されており、競争が激しい分野である。初年度では外部スピンの検出、核種の決定や、人工的な交流信号の0.3mHzの高周波数分解能を量子ヘテロダイン法により達成し、世界レベルの測定技術を実装した。本年度では核スピン位置決定技術を開発した。NVセンターとの超微細相互作用ベクトルが核スピン位置を反映することを用い、核スピンの歳差周波数、信号強度、歳差信号位相を測定することで、ダイヤモンド中の単一炭素核スピンの位置する格子サイトを決定するなど実験的に検証した。同時に、核スピンの分極やラジオ波による核磁気共鳴を用いて、量子ヘテロダイン法による炭素核スピンの検出にも成功した。この内容は米国Physics Review B誌のRapidCommunicationに筆頭著者論文として出版された。また、同内容について国内外の学会で報告を行い、第39回量子情報技術研究会では学生発表賞に選ばれるなど、素晴らしい研究成果として認められた。初年度に培った世界レベルの測定技術や作成したラジオ波照射回路に加え、動的核磁気分極を実装したことで、核磁気共鳴により励起した核スピン歳差振動をNVセンターで検出することに成功した。歳差振動の位相情報を用い、先行研究では困難だった三次元的な核スピン位置決定の実験的な検証に成功した。加えて、人工的な交流磁場の検出において従来のコヒーレンス限界を超える高周波数分解能で注目されている高感度な量子ヘテロダイン法を用いて核スピンの検出にも成功し、以上の位置決定手法について学術論文を出版した。分子構造解析の基盤技術である核種決定手法と位置決定手法をそれぞれ達成するだけでなく、高分解能・高感度な手法と統合できたことや、世界に先駆けて研究成果を論文化したことは著しい進展であり、当初の目標以上に研究は進展している。
バイカル湖におけるコミュニティーと環境変動、進化系統に関する研究

本研究「バイカル湖におけるコミュニティーと環境変動、進化系統に関する研究」では、日本研究者16名(3名の研究協力者を含む)およびロシア研究者5名の参加により、次の7研究課題を実施した。これらの研究は、ロシア科学アカデミーの湖沼学研究所、動物学研究所、自然保護研究所、カスピ海研究所などの協力により実施された。研究内容の概要を以下に示す。(1)バイカル湖のセレンガデルタを中心にした沿岸域の無脊椎動物(ソコミジンコ、海綿)の分類学ならびに生態学的研究を行った。特に、バイカル湖に生息しているこれらの種類のリストの作成、各種類の生態学的位置づけ、生物量の季節変動に関する試料の採集に力点を置いた。(2)バイカル湖内で多様に分化したヨコエビ類の進化系統に関する形態および分子生物学的研究を行った。特に、Eulimnogammarus cyaneusについては、アイソザイムによって地域特殊性が顕著に見られ、本種の分化とバイカル湖の形成過程との関連性が議論された。ドイツのベルリン自然史博物館およびハンブルグ大学自然史博物館に保管されているヨコエビ類の規準標本とバイカル湖で採集した標本を比較し、分類学的再検討を行った。(3)バイカル湖内で多様に分化したカジカ類の進化系統に関する比較解剖、生活史、および分子生物学的研究を行った。特に、カジカ上科の骨格や筋肉系の比較形態的研究により系統樹の再構築を試行した。ロシアのサントペテルブルグ動物学研究所およびフランスのパリ自然史博物館に保管されているカジカ類の規準標本とバイカル湖で採集した標本との比較し、分類学的再検討を行った。現在、mtDNA塩基配列に関する研究を実施中である。(4)シギ類などのように南方地方とシベリアの間を回遊する渡り鳥を対象として、その体内に蓄積している有機塩素系化合物を分析し、環境汚染の状況を推定すると同時に、生物影響に関して基礎的な情報を収集した。(5)炭素・窒素同位体比を用いたバイカル湖沿岸域の生態系における物質環境に関する研究を行った。特に、プランクトンからヨコエビ、カジカ、アザラシに至る物質の流れを調査した。バイカル湖における食物連鎖の関係を、胃内容物解析によって得られる「食う-食われる」の関係のみならず、安定同位体比を用いた新しい方法によって再検討した。この手法は、日本の研究チームがバイカル湖に新しく導入したもので、その成果が期待されている。(6)バイカルアザラシ、ワモンアザラシ、カスピカイアザラシの進化系統に関する形態および分子生物学的研究を行った。頭骨の形態的調査から、バイカルアザラシは、カスピカイアザラシよりもワモンアザラシに近縁であることが明らかになった。この関係は、mtDNAの塩基配列の比較研究からも指示された。北極海沿岸に広く分布しているワモンアザラシの地理的変異幅を把握するために、米国のハーバード大学自然史博物館、アラスカ大学自然史博物館、フィンランド自然史博物館、スエ-デン自然史博物館、日本の科学博物館に保管されているワモンアザラシの頭骨標本と北極海のデイクソンで採集したワモンアザラシの頭骨を用いて、比較研究を行った。(7)バイカル湖に生息しているバイカルアザラシ、カスピ海に生息しているカスピカイアザラシ、北極海に生息しているワモンアザラシに蓄積している有機塩素系化合物(PCB,DDT,BHCなど)や重金属類(水銀、カドミウム、鉛など)を分析すると同時に、大気、水、底質、餌生物などに存在するこれらの化学物質を分析した。バイカル湖は、透明度は世界有数の湖にも関わらず化学物質による汚染は予想以上に悪化しており、深刻な海洋汚染に直面しているバルテイック海にも匹敵することが明らかになった。上記の研究成果は、原著論文41編、著書5編、報告書7編として公表されると同時に、学術講演(44回)として発表された。

ロシアのサントペテルブルグ動物学研究所およびフランスのパリ自然史博物館に保管されているカジカ類の規準標本とバイカル湖で採集した標本との比較し、分類学的再検討を行った。現在、mtDNA塩基配列に関する研究を実施中である。(4)シギ類などのように南方地方とシベリアの間を回遊する渡り鳥を対象として、その体内に蓄積している有機塩素系化合物を分析し、環境汚染の状況を推定すると同時に、生物影響に関して基礎的な情報を収集した。(5)炭素・窒素同位体比を用いたバイカル湖沿岸域の生態系における物質環境に関する研究を行った。特に、プランクトンからヨコエビ、カジカ、アザラシに至る物質の流れを調査した。バイカル湖における食物連鎖の関係を、胃内容物解析によって得られる「食う-食われる」の関係のみならず、安定同位体比を用いた新しい方法によって再検討した。この手法は、日本の研究チームがバイカル湖に新しく導入したもので、その成果が期待されている。(6)バイカルアザラシ、ワモンアザラシ、カスピカイアザラシの進化系統に関する形態および分子生物学的研究を行った。頭骨の形態的調査から、バイカルアザラシは、カスピカイアザラシよりもワモンアザラシに近縁であることが明らかになった。この関係は、mtDNAの塩基配列の比較研究からも指示された。北極海沿岸に広く分布しているワモンアザラシの地理的変異幅を把握するために、米国のハーバード大学自然史博物館、アラスカ大学自然史博物館、フィンランド自然史博物館、スエ-デン自然史博物館、日本の科学博物館に保管されているワモンアザラシの頭骨標本と北極海のデイクソンで採集したワモンアザラシの頭骨を用いて、比較研究を行った。(7)バイカル湖に生息しているバイカルアザラシ、カスピ海に生息しているカスピカイアザラシ、北極海に生息しているワモンアザラシに蓄積している有機塩素系化合物(PCB,DDT,BHCなど)や重金属類(水銀、カドミウム、鉛など)を分析すると同時に、大気、水、底質、餌生物などに存在するこれらの化学物質を分析した。バイカル湖は、透明度は世界有数の湖にも関わらず化学物質による汚染は予想以上に悪化しており、深刻な海洋汚染に直面しているバルテイック海にも匹敵することが明らかになった。上記の研究成果は、原著論文41編、著書5編、報告書7編として公表されると同時に、学術講演(44回)として発表された。今年度実施した研究の概要を以下に示す1.これまでの研究成果と分後の研究方針について、東京大学海洋研究所で会議を開催した(7月7日)。この会議には、研究分担者および研究協力者も参加し、様々な角度から研究計画案が検討された。2.バイカル湖で、淡水海綿とソコミジンコ類の分類学的研究を実施した(7月26日8月9日)。3.バイカル湖とその周辺域で、生物や低質を採取し、安定同位対比の分析を実施した(8月2日8月23日)。4.エニセイ川に生息するヨコエビ類の分類と環境モニタリング研究を実施した(8月15日8月30日)。5.バイカル湖で、ヨコエビ類の分類と魚類の生活史を含めた生態学研究を、実施した(8月23日9月20日)。6.バイカル湖でバイカルアザラシの生活史研究と環境モニタリング研究を実施した(10月31日11月16日)。7.サントペテルブルグの動物学研究所で、ヨコエビ類の分類研究を実施した(1月7日1月12日)。
自閉症動物モデルを用いた遅発性神経回路障害形成機構の解明

平成29年度結果に基づいて、自閉症誘発が疑われる化学物質、および新規にヒト自閉症との相関が報告されるようになった環境物質グリホサート、発達毒性の基準物質サリドマイドを用いて研究を進めた。小脳の変化は、(1)小脳虫部のV-VI葉間の褶曲の増加、(2)プルキンエ細胞の増減、にあわせて、(3)ミクログリアの分布、による評価を行った。リポポリサッカライド(LPS)の投与は、褶曲の増加と同時にプルキンエ細胞死を誘発し、ミクログリアの増加をもたらした。これは、バルプロ酸(VPA)の投与が褶曲を増加させつつプルキンエ細胞は過度に生存し、ミクログリアが不活性であることと対照的であった。VPAの現象は、同様のHDAC阻害剤であるトリコスタチンA(TSA)でも観察され、作用機序がHDAC阻害であることを示唆した。グリホサート投与ではプルキンエ細胞の減少とミクログリア活性化が、サリドマイド投与ではプルキンエ細胞の過剰生存とミクログリアの不活性化が見られた。ミクログリアの観察から炎症との関係が示唆されたため、(4)投与動物の生後2日の小脳におけるサイトカインmRNA量をRT-PCRを用いて測定した。サリドマイド投与ではよく知られているTNF-αの低下、およびIL-1、iNOSの低下がみられた。VPA投与ではこれらサイトカインの全体的な低下、LPS投与では全体的な上昇が観察され、胎生期の化学物質投与による脳の炎症反応が神経回路障害につながることを示唆した。これらに対し、グリホサート投与動物は、生後2日ではサイトカインの変化が顕著ではなかった。しかし生後14日にはミクログリアの活性化とプルキンエ細胞死が観察され、生後のどこかの時点で細胞死が活性化する、「遅発性神経死」であることが示唆された。BDNFの関与が明瞭でない一方、生後の小脳で炎症性サイトカインが大きく変化してミクログリアを活性化していることが明らかになった。炎症性サイトカインが増加する群(LPS)、減少する群(VPA、サリドマイド)、生後すぐには変化しない群(グリホサート)にはミクログリアの活性、プルキンエ細胞の生存、動物行動に変化があり、化学物質が神経回路障害をもたらす作用機序に大きな示唆を与える。一方、小脳の褶曲の変化は炎症性サイトカインの反応とは独立に観察されており、アストロサイトに誘導されるメカニズムがあることが考えられる。ここまでの研究によって、動物個体および免疫組織科学的な手法に加え、ELISAとRT-PCRによる分子生物学的手法の導入によって、多様な化学物質の効果を多面的に評価する方法の確立につなげることができた。最終年度では、培養小脳細胞を用いて、胎生期の化学物質やストレスの影響がどのような変化をもたらしているのかを観察し、神経回路障害をもたらすメカニズムを明らかにする。当初予想したDNAメチル化、ヒストンアセチル化パターンに加え、炎症性サイトカインを誘導するメカニズムの存在が示唆されている。これらの生化学的変化は、すでにヒトで報告されているものもあり、比較検討して進める。また、ヒト自閉症に対して現在提案されている薬物治療法の効果を、細胞学的に確認する。作用スペクトルの異なる自閉症誘発化学物質、および誘発が疑われる化学物質である、バルプロ酸(抗てんかん薬、HDAC阻害剤)、クロルピリホス(有機リン剤)、リポポリサッカライド(細菌毒)を投与したモデル動物を作成し、投与時期依存性、投与量依存性の検討を行った。小脳の構造変化は胎生15日以前の投与で著しく、また胎生13日以前の投与では出産に至らないことも多く、小脳の変化を指標とするならば胎生15日の投与がふさわしいことを確認した。これらのモデル動物では、作用スペクトルが異なるにもかかわらず、プルキンエ細胞の過剰発達、細胞死の抑制、顆粒細胞の遊走障害が確認され、化学物質の代謝と作用機序とは別に、神経発達異常を引き起こすメカニズムがあることを示唆した。代表的な自閉症モデルであるバルプロ酸投与動物について、発達器小脳のBDNF量、Reelin発現量、グルタミン酸の反応の変化、さらに生熟後の行動と神経回路の変化を比較したところ、Reelinの過剰発現とグルタミン酸の反応伝搬の縮小が見られた。一方、細胞レベルでの変化から予想されたBDNFの変化は現在のところ見られていない。行動は、自閉症よりは過剰な反応とフリーズを示すADHD型の行動を強く示した。行動の変化は生後40日前後で著しく、60日を過ぎるとコントロール動物との差は見られなくなった。神経回路は顆粒細胞層に高い粘弾性を示し、分子的な実態は不明ながら、顆粒細胞層のネットワークに変化があることを示唆した。貧栄養ストレスは、妊娠動物に予想以上の影響をもたらし、10トライアル中1胎のみしか出産に至らなかった。食事量は通常の50%から80%まで上昇し、個体の皮下脂肪量の差が無視できないレベルとなった。妊娠期ストレス誘発モデルは、食事制限ではなく他の化学的ストレスに置換して実施する必要がある。化学物質を用いた自閉症発達モデルの検討については、概ね予定通りの進行である。電気泳動、ELISA、免疫組織化学など有効な研究方法を探りながら、発達期神経障害の分子実態に向かっている。当初予定していなかった行動レベルの変化を観察することで、神経変化の意味づけが可能になったことは大きな進歩となった。

一方、食事制限ストレスモデルについては、実験方法を再検討しながら進めることとなる。より科学的な量的評価が可能な「ストレス」の付加と、ヒトデータと比較可能な資料調整法を検討している。平成29年度結果に基づいて、自閉症誘発が疑われる化学物質、および新規にヒト自閉症との相関が報告されるようになった環境物質グリホサート、発達毒性の基準物質サリドマイドを用いて研究を進めた。小脳の変化は、(1)小脳虫部のV-VI葉間の褶曲の増加、(2)プルキンエ細胞の増減、にあわせて、(3)ミクログリアの分布、による評価を行った。リポポリサッカライド(LPS)の投与は、褶曲の増加と同時にプルキンエ細胞死を誘発し、ミクログリアの増加をもたらした。これは、バルプロ酸(VPA)の投与が褶曲を増加させつつプルキンエ細胞は過度に生存し、ミクログリアが不活性であることと対照的であった。VPAの現象は、同様のHDAC阻害剤であるトリコスタチンA(TSA)でも観察され、作用機序がHDAC阻害であることを示唆した。グリホサート投与ではプルキンエ細胞の減少とミクログリア活性化が、サリドマイド投与ではプルキンエ細胞の過剰生存とミクログリアの不活性化が見られた。ミクログリアの観察から炎症との関係が示唆されたため、(4)投与動物の生後2日の小脳におけるサイトカインmRNA量をRT-PCRを用いて測定した。サリドマイド投与ではよく知られているTNF-αの低下、およびIL-1、iNOSの低下がみられた。VPA投与ではこれらサイトカインの全体的な低下、LPS投与では全体的な上昇が観察され、胎生期の化学物質投与による脳の炎症反応が神経回路障害につながることを示唆した。これらに対し、グリホサート投与動物は、生後2日ではサイトカインの変化が顕著ではなかった。しかし生後14日にはミクログリアの活性化とプルキンエ細胞死が観察され、生後のどこかの時点で細胞死が活性化する、「遅発性神経死」であることが示唆された。BDNFの関与が明瞭でない一方、生後の小脳で炎症性サイトカインが大きく変化してミクログリアを活性化していることが明らかになった。炎症性サイトカインが増加する群(LPS)、減少する群(VPA、サリドマイド)、生後すぐには変化しない群(グリホサート)にはミクログリアの活性、プルキンエ細胞の生存、動物行動に変化があり、化学物質が神経回路障害をもたらす作用機序に大きな示唆を与える。一方、小脳の褶曲の変化は炎症性サイトカインの反応とは独立に観察されており、アストロサイトに誘導されるメカニズムがあることが考えられる。ここまでの研究によって、動物個体および免疫組織科学的な手法に加え、ELISAとRT-PCRによる分子生物学的手法の導入によって、多様な化学物質の効果を多面的に評価する方法の確立につなげることができた。神経障害誘発の候補分子をBDNFからサイトカイン、特に自閉症との関連が強く示唆されるIL-6、IFN-γに広げ、化学物質の代謝と作用機序をこえた、神経発達異常を引き起こす分子メカニズムを追跡する。さらに、ヒト妊娠期ストレスによる発達障害とリンクできる動物の妊娠期ストレス誘発モデルを確立し、ヒトデータとの比較を行う。ヒトで採取しやすい腸内細菌叢の変化、末梢の炎症性の変化を指標に、ヒトに還元できる動物データを採取する。自閉症治療可能性が示唆される薬物を用いて、小脳の神経変化を観察する。
新発見資料に基づく「京都学派」の基礎的研究-西田幾多郎から下村寅太郎まで

本研究においてわれわれは、近代日本の哲学思想の歴史の中で「京都学派」と呼ばれるグループの本質を、そこに含まれる哲学者たち相互の人間関係を通して解明した。この場合「京都学派」とは、創始者・西田幾多郎、その後継者であり、かつ激しい批判者でもあった田辺元と、京都帝国大学哲学科において両者の教えを受けた哲学者たちを指す。研究のテーマとして、われわれが「京都学派」の「哲学」ではなく、彼らの「人間関係」を選んだのは、「京都学派」とは、(「学派」の名にも関わらず)「創始者」の思想を祖述・継承・発展させた「組織」でも「系譜」でもなく、むしろ、師弟たち相互の間にゆるやかに生まれてきた、知的・人格的・学問的なネットワークにほかならないと考えたからである。したがってそこでは、各人がたがいに刺激し、啓発し合い、かつ自己の個性を十二分に発揮しながら、自己独自の哲学をおのおのの分野において形成していった。そしてその中心に、西田や田辺が存在していたのである。しかしこれは、未だわれわれの「仮説」にすぎず、「実証」されなければならなかった。一九九五年、「京都学派」最後の哲学者と考えられる下村寅太郎が死去した後、その遺品の中に、このテーマに関わる膨大な資料が発見された。未発表の西田、田辺らの手紙、田辺や下村あての受信書簡、下村の未定稿・未発表原稿、日記、手記、ノート等々である。われわれはこれらの整理・複写・分類等の作業に携わり、その読解を通じて、最初の結論の正しかったことを認識するに至った。本報告書には、以上の作業から得た若干の知見と資料の一端が収められている。本年度の目標のうち、(A)田辺元関係の資料調査・整理については、島雄の手によって精力的に推進され、戦後北軽井沢に隠棲して以来の田辺をめぐる人間的・思想的交流の実体が大幅に把握・解明されるに至った。なかんずく同年代の作家・野上弥生子との「恋愛」と称していい関係は、従来の風説を上回る豊饒・濃艶な内容をもつことが実証された。我々の研究が近代日本の思想史・文学史に対する稀有の貢献となり得る予感をもつ。他方(B)の下村寅太郎研究に関しては、著作集最終巻の編集が竹田の手によって行われた。本巻は主として著者の遺稿、未定稿、書簡、日記等によって構成されるが、もっぱら、下村邸に遺された膨大な文書からの選択・編成に拠らなければならないため、なお多くの作業が必要となろう(加えて、さらに詳細な年譜と著作目録が付される)。いわば京都学派最後の生き残りである下村の証言は、保存され検討されるに十分な価値を有する。準備作業に終始した初年度の段階で何らかの知見を申し述べることは大胆過ぎるが、「京都学派」なるものが哲学的・思想的な「学派」であるよりは、むしろ人間的・人格的な相互交流による「学団」であるとするわれわれの主張の正当性は、ますます大となったとする印象は否むことができない。しかしそれが短期間の単なる個人的「交流」に終わらなかったからには、そこには当然、一貫する学問的エ-トスの存在と継承が想定されなければならない。それは果して何であったか、なぜそれが京都(大学)に生まれ、東京(大学)では生まれ得なかったか等々に、我々の爾後の焦点が絞られていくであろう。1.田辺元あての書簡、総数約3.500通の複写・整理を完了し,内容の精読にはいっている。すでに終了している西田幾多郎,田辺自身・波多野精一らの未発表書簡の検討と合わせ,本研究の主目的たる「京都学派」の人間関係の解明は,次第に精緻となるであろう。

2.野上彌生子から田辺元あて書簡,田辺から野上あて書簡,合計約400通につき,前者を保管する本研究実行者と,後者を保管する岩波書店編集部(担当・宇田健)との間において相互の交換を行い,かつ,宇田と強力して,内容の対比・照合を行った。晩年の(田辺・野上)両者の稀有ともいうべき人間的・思想的交流に関し,数々の知見を薄得としつつある。3.『下村寅太郎著作集』最終巻の責任編集を担当し,数百枚に及ぶ新発見未定稿を校訂のうえ収録,既発表作品に関しても,十分な資料的厳正を期した。本巻は下村自身による自叙伝文章の集大成であり,同時に「京都学派」に関する最も精密にして権威ある一等資料となり得よう。*を加え、3の趣旨を補完した。4.同上の巻の附録として、年譜と著作目録から成る「下村寅太郎の百年」*研究最終年度に当たる平成11年度は、竹田が下村寅太郎研究において、島雄が田辺元研究において、それぞれ大きな成果を挙げた。前者に関しては、昨年、『下村寅太郎著作集』全13巻(みすず書房)が11年の歳月を経て完結したが、最終巻(「エッセ・ビオグラフィック」)の編集は竹田がこれに当たり、多方面にわたる既刊・未刊の資料、数々の未定稿を校訂のうえ収録、「著者をして著者自身を語らしめる」本巻を完成させ、さらに「下村寅太郎の百年」と題し、詳細な「年譜」と「著作目録」を付した(「著作目録」は井上達三氏の手になるが、竹田と島雄が援助)。「年譜」は、文字通り百年になんなんとする下村の生涯を時代背景を踏まえて作成し、下村邸において「発掘」された多くの資料を活用した。ひとり下村にとどまらず、われわれの主題である「京都学派」の生成と展開を目の当たりに示す本研究の白眉の業績である。他方島雄は、膨大な田辺の「受信」書簡の整理・分類・複写の作業をようやく完了し、さらに、それらを基にして、精細なリストを作成した。これによって、田辺元なる一人物を通じ、大正・昭和の日本文化史の一側面が明確に浮き上がってくる。竹田の「野上弥生子へ宛てた田辺元の手紙--北軽井沢大学村から--」は、この成果の恩恵による一報告である。しかしいずれにせよ、「資料」を活用した「研究」は今後に俟たなければならず、総合報告に関しては、延期を申請する予定である。
為替レートなどの資産価格のカオス的変動の理論的・実証的説明

近年われわれが経験してきた経済現象の1つとして、為替レート、株価、地価といった資産価格の激しい変動がある。このような資産価格の激しい変動は、これまでにも、予想されない外的ショックの存在やオーバー・シューテング理論によってある程度は説明されてきた。しかし、近年の激しい資産価格の変動は依然として従来の理論では説明できない部分も多く、この分野は新しい理論が構築されることが望まれている分野の1つである。そこで本研究では、近年応用物理学や生物学の分野で研究が進められている非線形動学の手法を経済モデルに応用することによって、経済システムの中に資産価格の激しい変動を内生的に生みだし、かつそれを増幅させるメカニズムが存在することを分析した。具体的には、簡単なミクロ的基礎を持つ貨幣経済モデル(money-in-utility-function model)を構築することによって、所得効果と代替効果の相対的な大きさのバランスが、価格水準にカオス的な変動を引き起こす可能性やサン・スポット均衡を生み出す可能性を導出した。分析は、はじめに海外との取引が存在しない閉鎖貨幣経済をベースに行われた。そして次にその基本的な結果を、簡単なミクロ的基礎を持つ国際マクロモデルへと拡張し、為替レートなどの資産価格がカオス的変動を起したり、サン・スポット均衡を持つ可能性を明らかにした。なお、これらの研究成果の1部は、本年度、既に海外の専門誌に掲載されており、またそれを拡張した研究も改訂版が海外の専門誌で審査中である。