hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
自律複合系の構築と動的機能開発

1.有機分子に情報を賦与してその組織化を実現するためのいくつかの新手法を開拓し,その結果として不斉分子認識を行うキラルレセプターや有機光情報記録素子の合成が可能になった。2.分子認識にもとづく動的機能の発現が可能ないくつかの自律複合系を構築し,シクロデキストリンの不斉認識能を利用したキャピラリーゾーン電気永動法による光学異性体の分離分析,ポルフィリンを利用する糖のセンシング,大環状化合物の遺伝子発現制御因子としての機能発現,認識分子の特性を活用する酵素反応の制御等を達成した。3.自律複合系による構造制御を目的として,反応性有機結晶の特異性ならびに選択性,C-H...π水素結合を利用する極性化合物の水中での選択的補足能,水素結合型二分子膜の自律的構造とゆらぎを伴う構造分離,分子の選択的吸着や触媒としての利用が可能な有機ゼオライト等に関する検討を行い,分子レベルでの情報の記録や伝達の機構を解明した。4.人工酵素としての機能を発現できる自律複合系として,触媒性シクロファン,触媒性二分子膜,ルイス酸を機軸とする一般酸触媒,RNAを塩基配列特異的に切断する人工リボヌクレアーゼ等を開発し,そられによる反応制御ならびに物質変換が可能になった。5.自律複合体を基盤とするセンシング,ならびに情報の増幅と変換を目的として,分子情報を刷り込む鋳型樹脂、細胞膜タンパク質の直接転移が可能なリポソーム,膜界面での分子認識のもとづく分子センサー,DNAを介さないRNAの自己複製系等を開発した。6.本研究の成果をもとに,動的機能をもつ自律複合系を重点領域研究に発展させる研究の基盤が確立した。
英国ルネッサンスにおける書籍商の役割についての実証的研究

近世初頭において文化的後進国であった英国は、イタリアルネッサンスの大きな影響を受けて、その文化を開花させた。本研究は、応募者のこれまでの研究をふまえて、1558年から1642年に英国で出版された全ての`Italian Books'にかかわった出版業者の活動の全容を実証的に明らかにすることを目的としている。それにより、彼らと英国の文人や知識階級、及び、劇作家の関わりを検証し、英文学や英国演劇にどのような影響を与えたかを明らかにしたいと考えている。平成28年度は、研究の成果を盛り込んだ講演を行い、エリザベス朝の人々の旺盛な異文化吸収意欲やその国民性について説明した。今年度は研究者が定義した`Italian books'を、印刷業者の視点から再構築する作業に専念した。ESTCは原則として、著者または翻訳者、編集者別に編纂されているが、書名などからだけでは判別できないものも多く、その抽出には多くの時間と労力を必要とした。学期中は電子データ等により大まかなデータ整理を行い、夏と春の2回にわたって渡英し、主としてBritish LibraryやLambeth Palace Library, Oxford University Library, Cambridge University Library, John Rylands Library, The Shakespeare Institute等で資料に当たり、分析を試みた。同時に、本研究では抽出した本が訳出されたイタリアの原典にも当たることが不可欠であり、これらの書物の多くは電子化されておらず、また必ずしもBritish Libraryに所蔵されていないので、その詳細を探るのに困難を極めた。幸い各国の図書館が、問い合わせなどに快く協力してくれるので、大いに助けられた。画像なども時間はかかるが、23ヶ月くらいで入手できるようになり研究の進展に役立った。17世紀の書籍に関する書誌学的研究は本国イタリアにおいても、まだあまりなされておらず、英国の書誌学会にはその点においても期待されている。The BritishLibraryでは本研究の土台となる拙著2巻がRare Books Reading Roomのopen shelfに設置されることとなった。これは拙著がBritish Libraryの基本資料として認められたことを示しており、光栄なことと喜んでいる。今回の出張で実際に所蔵されていることを確認した。またStudies in English Literature, 1500-1900でも有益な書物として紹介されている。時間と忍耐のいるテーマであるが、研究は概ね順調に進んでいる。特殊文字や、ラテン語、ギリシャ語、フランス語、イタリア語などを含んでいるため、まだしばらく調査および研究が続くが、なんとか無事に完成させたいと考えている。今年度は、昨年度に引き続き、研究者が定義した`Italian books'を、印刷業者の視点から再構築する作業に専念した。学期中は電子データ等により大まかなデータ整理を行い、夏に7週間にわたって英国で主としてBritish LibraryやLambeth Palace Library、Oxford University Library、Cambridge Univeristy Library、John Rylands Library、The Shakespeare Instituteなどで資料にあたり、分析を試みた。同時に本研究では抽出した本が訳出されたイタリアの原典にも当たることが不可欠であり、これらの書物の多くは電子化されておらず、また必ずしもBritish Libraryに所蔵されていないので、その詳細を探るのに困難を極めた。画像なども時間はかかるが、23ヶ月くらいで入手できるようになり、研究の進展に役立った。17世紀の書籍に関する書誌学的研究はイタリア本国でも、まだ十分になされているとは言えず、英国の書誌学会にはその点においても期待されている。BritishLibraryでは本研究の土台となっている拙著2巻がRare Books Reading Roomの開架書棚に設置されている。拙著がBritishLibraryで書誌学の基本資料として評価いただいている証であり、光栄に思っている。時間と忍耐の要るテーマであるが、研究は概ね順調に進んでいる。特殊文字や、ラテン語、フランス語、イタリア語などを含んでいるため、まだしばらく調査及び研究が続くが、なんとか無事に完成させたいと考えている。本研究は英国ルネッサンス期に`Italian books'の出版に係った印刷業者の活動を検証することを目的としている。平成27年度は、1558年1642年までの該当期間のうち、主として1589年から1608年に活躍した出版業者に焦点を当て、それらの書籍の資料収集を行った。その調査のため1回の海外出張を行い、収集は概ね順調な成果を挙げている。しかし、研究調査対象が`Italian books'以外の書籍をも含むため、資料は膨大であり、各書籍についての詳細な検討には、まだまだ膨大な労力と時間が必要であることも明らかになってきた。本研究においては、まず研究範囲の書籍に関する資料を正しく収集整理することが、肝要であると考える。各印刷業者の活動の中で`Italian books'の出版がどのような意味を持つのかを今後の研究で明らかにしたいと考えている。その過程において、出版の果たした役割は極めて大きい。本研究は、応募者のこれまでの研究をふまえて、1558年から1642年に英国で出版された全ての`Italian Books'にかかわった印刷業者・出版業者の活動の全容を実証的に明らかにすることを目的としている。

それにより、彼らと英国の文人や知識階級、及び、劇作家の関わりを検証し、英文学や英国演劇にどのような影響を与えたかを明らかにしたいと考えている。平成28年度は、1558年1642年までの該当期間のうち、主として1609年以降に活躍した出版業者に焦点を当て、それらの書籍の資料収集を行った。その調査のため1回の海外出張を行い、概ね順調な成果を挙げることが出来た。しかし、研究調査対象が`Italian Books'以外の書籍を含むため、資料は膨大であり、各書籍についての詳細な検討にはまだまだ膨大な労力と時間が必要であることも明らかになってきた。本研究においては、まず研究範囲の書籍に関する資料を正確に蒐集整理することが、肝要であると考える。正確なデータベースを作成することが、本研究の第一義的目的であるからである。それにより、各印刷業者の活動の中で`Italian books'の出版が、エリザベス朝ルネサンスという、英国だけでなく世界文学史上まれにみる文化の興隆に貢献した意義を明らかにしたいと考えている。平成28年度は、研究の成果を盛り込んだ講演を行い、エリザベス朝の人々の旺盛な異文化吸収意欲やその国民性について説明した。近世初頭において文化的後進国であった英国は、イタリアルネッサンスの大きな影響を受けて、その文化を開花させた。本研究は、応募者のこれまでの研究をふまえて、1558年から1642年に英国で出版された全ての`Italian Books'にかかわった出版業者の活動の全容を実証的に明らかにすることを目的としている。本研究は英国ルネッサンス期に`Italian books'の出版に係った印刷業者、および出版業者の活動を検証することを目的としている。平成26年度は、1558年1642年までの該当期間のうち、主として1558年1588年に出版された書籍の資料収集を行った。その調査のため2回の海外出張を行い、収集は概ね順調な成果を上げている。各印刷業者の活動の中で`Italian books'の出版がどのような意味を持つのかを今後の研究で明らかにしたいと考えている。
拡張型心筋症におけるカテプシンKの病態生理学的意義解明と新規治療への応用

拡張型心筋症における新規診断法や治療法の開発および臨床応用を目的として,カテプシンK発現と病態生理学的指標や画像検査データ,予後との関連検討を行った。造影MRIにて遅延造影を認める患者群では心筋間質の線維化が強いことを確認し,拡張障害が強いことを報告したが,カテプシン発現量との直接的な関連は得られなかった。また,99mTc-MIBI心筋SPECTにおける位相エントロピーが収縮関連SERCA2a mRNA発現異常に基づくCaハンドリング異常を反映し、新規予後予測因子となりうることを報告した。また,コレステロール吸収・合成の低下は,拡張型心筋症の早期予後指標となることを報告した。本研究では,ヒト検体でのカテプシンKの発現を確認し,心機能改善度あるいは予後との関連を検討することで,次世代の診断および治療法の開発や拡張型心筋症発症予防への臨床応用に展開するための基盤研究を行うことを目的としている.これに先駆け,心収縮予備能および運動耐容能と心機能改善度および予後との関連を検討した.まず,低用量ドブタミン負荷における心収縮予備能(ΔLVdP/dtmax)は,心肺運動負荷試験における最大酸素摂取量(peak VO2)と有意に相関し,独立した規定因子であることを報告した(Int J Cardiol 2013).さらに,標準的心不全治療のもと,経時的に行った心臓超音波検査による左室駆出率および拡張末期径を評価し,peak VO2は,心収縮予備能を反映し,心不全治療にる逆リモデリングに有用な指標であることを報告した(第19回日本心臓リハビリテーション学会口述採択).また,長期予後追跡調査を行い,peak VO2およびΔLVdP/dtmaxは有用な予後予測因子であることを報告した(ESC Congress 2013ポスター採択).MRI画像における遅延造影像は心筋間質の線維化を反映すると考えられている.拡張型心筋症患者59例の心筋検体を検討し,遅延造影群では心筋間質の線維化が強いことを確認し,ΔLVdP/dtminで評価される拡張障害が強いことを報告した.さらにミトコンドリア酵素関連mRNAを測定し,この知見はミトコンドリア機能障害に基づくことを示した(J Cardiac Fail 2013).本知見は,次年度に予定される検体におけるカテプシンK発現量との関連を検討するうえで重要な基盤となる.本研究では,拡張型心筋症患者ヒト検体でのカテプシンK発現を確認し,心機能改善度,予後,その他有用な臨床指標との関連を検討することで,次世代の診断および発症予防法確立への応用展開するための基盤研究を行うことにある.まずわれわれは,心収縮予備能および運動耐容能と心機能改善度および予後との関連を検討した.低用量ドブタミン負荷における心収縮予備能(ΔLVdP/dtmax)は,心肺運動負荷試験における最大酸素摂取量(peakVO2)と有意に相関し,独立した規定因子であることを報告した(Int J Cardiol 2013).また,peakVO2およびΔLVdP/dtmaxは心不全の長期予後予測に有用な指標であることを報告した.さらに,MRI画像における遅延造影像は心筋間質の線維化を反映すると考えられており,拡張型心筋症患者59例の心筋検体を検討し,遅延造影群では心筋間質の線維化が強いことを確認し,ΔLVdP/dtminで評価される拡張障害が強いことを報告した(J Cardiac Fail 2013).続いて拡張型心筋症患者のサーカディアンリズム異常に着目し,78例を対象に24 hour ambulatory blood pressure monitoring(ABPM)を施行した.夜間に血圧の上昇するriserパターン患者では,疾患重症度が高く,標準治療下の長期予後も不良であることを報告した(Asian Pacific Congress of Heart Failure 2014, Best10Abstract).また,心臓超音波検査等では同定できない潜在性収縮同期障害を心筋シンチグラフィを用いて同定することで,拡張型心筋症の予後を早期に予測することが可能であり,その病態背景にはSERCA2異常が存在することを報告した(第18回日本心不全学会学術集会).本研究では,拡張型心筋症患者人検体でのカテプシンK発現を確認し,心機能改善度,予後,その他有用な臨床指標との関連を検討することで,次世代の早期診断法および発症予防法確立へ応用展開するための基盤研究を行うことにある。申請者らはまず,心収縮予備能および運動耐容能,心機能改善度および予後との関連を検討した。低用量ドブタミン負荷における心収縮予備能(ΔLVdP/dtmax)は,心肺運動負荷試験における最大酸素摂取量(peakVO2)と有意に相関し,独立した規定因子であることを報告した。さらにpeakVO2およびΔLVdP/dtmaxは,相互補完的に心不全の長期予後に有用な指標であることを報告した。続いて,拡張型心筋症患者のMRI画像における遅延造影像と心筋検体における線維化率との関連を確認し,ΔLVdP/dtminで評価される拡張機能障害が強いことを示した。サーカディアンリズム異常との関連においては,24時間血圧モニタリングにおけるRiserパターン患者では,疾患重症度が高く.標準治療下の長期予後も不良であることを報告した。Tc-MIBI心筋シンチグラムを用いた潜在的収縮同期

障害が,早期に拡張型心筋症の予後を予測できる可能性を示し,その病態背景に収縮関連蛋白SERCA2aの発現異常が関与する可能性をしめした。コレステロール動態における吸収および合成マーカーであるラソステロール,カンペステロール両者の血中濃度低下が,拡張型心筋症の予後を早期に予測し,心不全の全身兆候の1つである腹部臓器障害(肝および消化管)を反映する可能性を示した。拡張型心筋症に伴う肺高血圧の診断に心肺運動負荷試験が有用であることを報告した。これらの臨床的予後指標と血液および心筋におけるカテプシンK発現量との関連を評価検討した。拡張型心筋症における新規診断法や治療法の開発および臨床応用を目的として,カテプシンK発現と病態生理学的指標や画像検査データ,予後との関連検討を行った。造影MRIにて遅延造影を認める患者群では心筋間質の線維化が強いことを確認し,拡張障害が強いことを報告したが,カテプシン発現量との直接的な関連は得られなかった。また,99mTc-MIBI心筋SPECTにおける位相エントロピーが収縮関連SERCA2a mRNA発現異常に基づくCaハンドリング異常を反映し、新規予後予測因子となりうることを報告した。また,コレステロール吸収・合成の低下は,拡張型心筋症の早期予後指標となることを報告した。平成25年度において,申請者らは拡張型心筋症における収縮予備能と運動耐容能の関連および予後・心機能改善度との関連検討を行った.続いて平成26年度,カテプシンK血中濃度測定を施行したが,現時点で生理学的データとの有意な関連は得られていない。統計上,結果の正確な解析には相当数の検体を要すると思われる.採血及び心筋検体数を十分に確保したのち,心筋の構造的変化における解析へと研究を進める必要があると考え,さらなる確保の後,カテプシンK発現量の測定・解析を行うこととした.これに伴い,平成26年度までで終了する予定であった研究期間を平成27年度まで1年間延長した.医歯薬学本研究の目的は,拡張型心筋症患者ヒト検体でのカテプシンK発現を確認し,臨床指標との関連を検討することで,次世代の診断および発症予防法確立への応用展開するための基盤研究を行うことである.平成25年度,拡張型心筋症における収縮予備能と運動耐容能の関連および予後・心機能改善度との関連検討を行い,平成26年度には,カテプシンK血中濃度測定を施行したが,現時点で生理学的データとの有意な関連は得られていない.このため,研究期間を平成27年度まで1年間延長したうえで,採血及び心筋検体数を十分に確保したのち,カテプシンK発現量の測定・解析を行う予定である.平成25年度において,申請者らは,拡張型心筋症における左室収縮予備能と運動耐容能の関連および予後・心機能改善度との検討解析を行った.同結果を学会あるいは論文等にて報告した.本研究結果は,次年度に予定されているヒト血液・心筋検体におけるカテプシンK発現量との関連を検討するうえで重要な基盤となりうる.本研究では,ヒト血液あるいは心筋検体を用いてカテプシンKの発現確認を行うが,結果の解析には相当数の検体を必要とする.平成26年度には血液検体でのカテプシンK測定を実施したが,現時点で生理学的データとの有意な関連は得られなかった.採血および心筋検体数をさらに十分に確保したのち,心筋の構造的変化における解析へと研究を進める必要があると考え,心筋検体でのカテプシンK発現量の測定ができず,未使用額が生じた.
新日露戦争論-多元的視角からの日露戦争史構築の試み

平成15年度においては日露戦争研究会の例会を7回にわたって開催し、日露戦争研究の活性化をはかるとともに、研究者の相互批判と啓発を通じて研究の深化につとめた。成果の一部は、土屋の共著書、稲葉による論文、および市民フォーラム「捕虜の町・国際都市マツヤマ」(12月13日・14日、松山大学)などにおける口頭発表のほか、稲野・広野・藤波による『歴史読本』(平成16年第4号)項目執筆、中山の学術交流シンポジウム「日露戦争前後の世界と日本」(日本女子大学、平成16年2月21日)における口頭報告、千葉の第15回日露戦争研究会例会(10月25日)における口頭報告となってあらわされた。これらによって、日露戦争が交戦両国を超えた関与と影響を有していたこと、また従来等閑視されていた文化的側面や日露戦争の記憶の問題が明らかにされた。平成16年度においては、まず6月5日・6日に長崎県対馬市において第19回日露戦争研究会を開催し、報告会をおこなうとともに、対馬における目露戦争史跡見学を実施した。また10月2日・3日には愛知県犬山市で「日露戦争百周年シンポジウムin明治村・犬山市」を開催し、広野が「日露戦争前夜」の報告をおこない、土屋がN.G.ミーシ(極東工科大学)報告に、また千葉がP.バートン(南カリフォルニア大学)報告に対して、それぞれ討論者をつとめ、研究の国際化の可能性を広げた。日露戦争研究会主催の国際シンポジウムは小村寿太郎記念館(平成17年5月19日-22日、宮崎県日南市)において開催され、またシンポジウムにあわせて論文集『日露戦争研究の新視点』(成文社)を出版した。土屋が編集長として、また稲葉・広野が京都大学伊藤之雄教授とともに編集委員として、編集の任を遂行した。同論文集には、本研究の土屋・稲葉・千葉・広野の4名が寄稿している。本論文集は海外からの寄稿も得て、この間の日露戦争研究の集大成となるものである。本年度研究代表者が設立発起人の一人となっている日露戦争研究会の例会を7回にわたって開催し、日露戦争研究の活性化をはかるとともに、研究者の相互批判と啓発を通じて研究の深化につとめた。これらの成果の部は、土屋(研究代表者)の研究発表欄著書における発表、稲葉千晴(研究分担者)による雑誌論文発表欄記載の論文、研究発表の項には記載されないが、10月19日筑波大学で開催された日本国際政治学会、および12月13日・14日の松山大学における市民フォーラム「捕虜の町・国際市マツヤマ」における口頭発表(研究発表図書の項記載の共著著として近刊予定)のほか、稲野強・広野好彦・藤波潔(いずれも研究分担者)による『歴史読本』2004年49巻第4号における項目執筆、中山裕史(同)の日本女子大学学術交流シンポジウム「日露戦争前後の世界と日本」(2004年2月21日)における口頭報告、千葉功(同)の第15回日露戦争研究会例会(軍事史学会と共催、10月25日)における口頭報告となってあらわされた。以上の成果から明らかにされたのは、日露戦争が交戦両国だけでなく広く世界の様々な地域や国家にかかわった、ある意味での国際的戦争であったということ、また交戦両国の状況については、国民の戦争への動員と統合という点でかなりの差がみられたこと、などが明らかにされた。

また戦後社会を通じて戦争の記憶を回収して、それを国民化していく様々な装置や、戦争の反省から「国民」形成への力学が生じるなど、戦争が両国の国民統合や国民形成に少なからず影響を与えていることが論じられた。今後は、こうした成果の上にたってそれぞれの研究をさらに精緻化し、研究目的である新たな日露戦争像を構築していく。平成16年度における研究の概況は、以下のとおりである。共同研究としては、研究代表者および研究分担者の稲葉を中心とした日露戦争研究会の活動を通じておこなわれた。まず6月5日(土)・6日(日)に長崎県対馬市において第19回日露戦争研究会を開催し、九州工業大学のイアン・ラクストン氏、長崎シーボルト大学の横山宏章氏の報告会をおこなうとともに、対馬における日露戦争史跡見学を実施した。続いて、6月19日(土)名城大学において第20回研究会を開催し、名古屋大学大学院の宮崎千穂氏、元碧南高校教頭の成田富夫氏の報告会をおこなった。10月2日(土)、3日(日)には愛知県犬山市で「日露戦争百周年シンポジウムin明治村・犬山市」を開催し、研究分担者広野好彦が「日露戦争前夜」の報告をおこない、研究代表者土屋がN.G.ミーシ(極東工科大学)報告に、また研究分担者千葉功がP.バートン(南カリフォルニア大学)報告に対して、それぞれ討論者をつとめた。このシンポジウムは、2005年5月宮崎県日南市で開催される日露戦争研究会主催の国際シンポジウムのプレ・シンポジウムとなるものである。日南での国際シンポジウムについては、現在ほぼその概要が決定し、その実現に向けて実務的な作業が進められている。このシンポジウムは、日露戦争研究会の活動の集大成となるものである。また同国際シンポジウムにあわせて成文社から出版される予定の論文集『日露戦争研究の新視点』の編集作業を推進し、土屋・稲葉・広野が京都大学教授伊藤之雄氏とともに編集委員として、この任を遂行した。同論文集には、土屋・稲葉・千葉・広野の4名が寄稿しており、2005年3月現在印刷・校正作業が進められているところである。
トポロジカル超伝導及び超流動におけるダイナミクス

本研究ではトポロジカル超伝導及び超流動のダイナミクスを記述する新たな理論的枠組みの構とその物理現象の解明である。第二種超伝導では渦糸が観測されるが、本研究では超伝導渦糸系について散乱過程やホール項などを取り入れた方程式を数値的に解くためのプログラムの開発を行った。その結果、非対称な局所状態密度と渦糸のメインピークのシフトが確認され、実験と定性的に一致すること明らかにした。一方、現象論的立場から空間反転対称性のない超伝導がツインドメインを形成し、自発磁化を起こすことを明らかにし、ツインドメインの境界でスピン流だけでなく、超伝導流が流れることを明らかにした。本研究の目的は、トポロジカル超伝導及び超流動のダイナミクスを記述する新たな理論的枠組みの構築、及び普遍的な物理現象としての詳細な解明にある。本研究では(1)スピン軌道相互作用のある超流動のスピン流のダイナミクス(2)トポロジカル超伝導体におけるvortexのダイナミクスに対して、計算の複雑さから無視されてきた効果を過不足なく記述可能な近似で取り扱い、“実験で観測可能なパラメータ"での計算を行うこと予定している。平成25年度は超伝導体におけるvortexのダイナミクスの研究のために、超伝導量子渦糸系の定常状態について詳細に調べた。一般的に超伝導量子渦糸系の定常状態は準古典的に取り扱ったEilenberger方程式でよく記述されることが知られているが、超伝導量子渦のコアにおける束縛状態のスペクトルが実験と合わないなど、様々な問題点も指摘されている。また、その計算の複雑さから超伝導における本質的な効果(散乱過程やホール項など)を過不足なく取り入れることが難しく、理論的解明は進んでいなかった。平成25年度はこのEilenberger方程式を散乱過程やホール項などを取り入れた場合について拡張し、得られた方程式を数値的に解くためのプログラムの開発を行った。その結果、超伝導量子渦糸系の定常状態について、(1)拡張Eilenberger方程式では非対称な局所状態密度が確認され、渦芯でのメインピークのシフトが見られ、実験と定性的に一致すること(2)二次元s波超伝導のオーム伝導度とホール伝導度の不純物濃度依存性はKopninらの三次元の結果と定性的に一致すること(3)超伝導体における磁場の侵入長が長くなると、オーム伝導度とホール伝導度が小さくなることを明らかにした。本研究の目的は、超伝導及び超流動のダイナミクスを記述する新たな理論的枠組みの構築、及び普遍的な物理現象としての詳細な解明にある。平成25年度は第二種超伝導体における渦糸について、これまで無視されてきた超伝導現象における本質的な効果(散乱過程やホール項など)を適切に取り入れた方程式を導出し、これを数値的に解くプログラムを開発し、定常状態について新たな見地を得た。平成26年度はこれを超伝導体における渦糸のダイナミクスに応用した。特に、一定の速度で渦が運動している場合についてホール伝導度を求め、ホール効果の影響について明らかにした。一方、現象論的な取りあついかいから、空間反転対称のない超伝導がツインドメインを形成し、自発磁化を起こすことを明らかにした。これにより、ツインドメインの境界でスピン流だけでなく超伝導流が流れることを明らかにした。また、冷却原子気体におけるスピン軌道相互作用のあるボーズ原子気体超流動のスピン流のダイナミクスに対して、計算の複雑さから無視されてきた散乱の効果が取り扱えれるような方程式のシミュレーションを、“実験で観測可能なパラメータ"で行うことを予定していたが、その前段階として、ボーズ原子気体超流動の渦形成について散乱の効果が重要であることを示した。また、超伝導及び超流動を比較する前段階として、実験との比較が容易な冷却原子気体において、機構の異なる超流動を実験的に観測する方法を提案した。現在、冷却原子気体におけるスピン軌道相互作用のあるボーズ原子気体超流動のスピン流について、散乱の効果を適切に取り入れた方程式を導出中である。26年度が最終年度であるため、記入しない。平成25年度は超伝導のvortexのダイナミクスに対して、計算の複雑さから無視されてきた効果を過不足なく記述可能な近似で取り扱い、“実験で観測可能なパラメータ"での計算を行うことを予定していたが、平成25年度はEilenberger方程式を散乱過程やホール項などを取り入れた場合について拡張し、得られた方程式を数値的に解くためのプログラムの開発を行った。このプログラムの開発は順調に進んでおり、得られた結果も妥当なものである。また、現象論的にトポロジカル超伝導体における定常状態に関する海外の理論グループとの共同研究も順調に進んでいる。

量子エレクトロニクス本研究の目的は、トポロジカル超伝導及び超流動のダイナミクスを記述する新たな理論的枠組みの構築、及び普遍的な物理現象としての詳細な解明にある。平成25年度は超伝導の量子渦の定常状態についてEilenberger方程式散乱過程やホール項などを取り入れた場合について拡張し、得られた方程式を数値的に解くためのプログラムの開発を行った。これをvortexのダイナミクスの計算に応用してトポロジカル超伝導における量子渦のダイナミクスについて研究する。特に、一定の速度で運動している状況を考え、この系におけるダイナミクスを明らかにする。また、スピン軌道相互作用のあるBose凝縮気体のスピン流のダイナミクスについて研究し、スピン軌道相互作用のある超流動とvortexのダイナミクスに関する比較を行うことで、超流動・超伝導に共通した物理的概念を明らかにする。26年度が最終年度であるため、記入しない。
液体中でのパルスレーザーアブレーションによる可視光作動ナノ光触媒の開発

これまで光触媒として有用な酸化亜鉛や酸化チタンなどの半導体酸化物ナノ粒子を液体中でのパルスレーザーアブレーションによって調整してきたが、これらの研究を通じて、ある特定の金属ターゲットと界面活性剤を選択することによって、全く新規な層状二次元有機/無機複合体ナノシートが形成されることを見出し、その構造の詳細を解析した。銀板を臭化セチルトリメチルアンモニウム水溶液中でレーザーアブレーションすると、極めてユニークな新規な臭化銀を基にした層状二次元有機/無機ナノシートが形成される。この層状ナノシート内の臭化銀から構成される無機層の間には界面活性剤のイオン分子であるセチルトリメチルアンモニウムイオンがアルキル鎖の部分を互いに入り込む状態でインターカレーとされた構造を有していることが明らかになった。また無機層である臭化銀は過剰の銀の欠陥を有していることから、負の電荷を有しており、この電荷を補償するようにセチルトリメチルアンモニウム陽イオンからなる層が結合していると考えられた。各種の化学分析より得られた層状二次元有機/無機複合体ナノシートの化学組成はAgBr_<1.34>・0.34{CH_3(CH_2)_<15>N(CH_3)_3}であった。また、得られた有機/無機複合体ナノシート一枚の電気伝導率の296Kから355Kに於ける温度依存性を測定して、電気伝導の活性化エネルギーを測定すると0.53eVで臭化銀の値である0.56eVに極めて近く無機層が臭化銀から構成されているとする構造と矛盾しなかった。この他、銅のターゲットをドデシル硫酸ナトリウム水溶液中でアブレーションすると水酸化銅とドデシル硫酸イオンから構成される層状二次元有機/無機複合体が形成されることも見だした。光触媒として利用できる酸化亜鉛ナノ粒子について、界面活性剤が酸化亜鉛ナノ粒子の光学特性におよぼす効果についても検討した。陽イオン界面活性剤であるセチルトリメチルアンモニウムブロミド(CTAB)水溶液中で亜鉛金属板をレーザーアブレーションすると非常に小さな酸化亜鉛ナノ微粒子が形成され、得られたナノ粒子の分散した溶液を熟成させると、紡錘状の酸化亜鉛凝集体が形成されることを見出した。紡錘状の酸化亜鉛凝集体の蛍光特性を評価すると、強い紫外発光を示し緑色発光はCTABの存在下での熟成過程によって抑制されていた。また、通常、酸化チタンなどの光触媒粉末では表面上に白金などの貴金属ナノ粒子を担持して、その触媒活性の向上が図られている。ナノメートルオーダーのサイズを持つナノ光触媒についても同様な効果を利用するためには、担持する貴金属ナノ粒子のサイズを極めて小さくする必要がある。このような貴金属の極微ナノ粒子の形成を試みる実験において、銀板をCTAB水溶液中でレーザーアブレーションすると、極めてユニークな新規な臭化銀を基にした層状二次元有機/無機ナノシートが形成されることを発見した。得られる層状ナノシートの層間隔は20.16Åで、臭化銀の無機層の間にセチルトリメチルアンモニウムイオンがインターカレーとされた構造を有しているものと推察される。このような層状二次元有機/無機複合体ナノシートは水溶液中のCTABの濃度が臨界ミセル濃度以上の場合に形成された。詳細な解析を通じて、アブレーションによって形成された銀と溶液中の臭化物イオンとの反応によって陰電荷をもつ臭化銀がまず形成され、これが陽電荷を持つセチルトリメチルアンモニウムイオンとの電荷マッチングによる自己組織化を経てナノシートが形成される機構を提案した。
CDX遺伝子導入による大腸上皮組織から小腸吸収上皮組織への分化転換の試み

1.大腸上皮細胞株を用いた小腸上皮細胞分化転換法の検討2.マウス胚様体のin vivoにおける小腸組織への分化誘導マウスES細胞由来胚様体より、腎被膜下移植法を用いて小腸組織の誘導を行い、その成熟度の評価を行った。その結果、移植を行ったマウスにおいて腎被膜内に単層円柱上皮細胞からなる腸管様組織の誘導を確認した。この上皮中には吸収上皮細胞と杯細胞および細胞間緻密斑の存在などが確認された。また上皮細胞の約2%に腸管上皮幹細胞マーカーであるMusashi-1陽性細胞が確認された。今後テトラサイクリン依存性にCDX2を発現調節可能なマウスES細胞から胚様体を形成後、腸管様構造を誘導し、小腸組織の分化能を検討する予定である。3.大腸上皮特異的にCDX2を発現するマウスの作成マウス大腸組織にバルーンカテーテルを用いてCDX2発現レンチウイルスを感染させ、大腸上皮組織にCDX2を発現させる検討を行った。その結果、CDX2発現部位に絨毛様異型上皮が誘導されることを確認した。これらの結果から大腸上皮細胞にCDX2を発現させることにより、小腸上皮細胞へ分化転換できる可能性が示唆さた。本研究成果は、小腸不全に対する新しい治療戦略を開拓する上で重要な意義を有すると思われる。1.マウス胚様体のin vivoにおける小腸組織への分化誘導マウスES細胞由来胚様体を0.1%DMSO存在下に無血清培地で2週間培養し、腸管様構造体を誘導した。この胚様体にHVJエンベロープを用いてCDX-1またはCDX-2発現ベクター(CDX-1 pcDNA3.1,CDX-2 pcDNA3.1)を導入した後、アガロースゲル内に包埋し、ヌードマウス(BALB/C)の被膜下に移植した。移植4週間後に腎臓を摘出し、固定後、光学顕微鏡用および電子顕微鏡用の切片標本を作成し、移植した胚様体を顕微鏡下に観察した。その結果、CDXを発現させた胚様体と、コントロール胚様体との間に、小腸上皮組織の形成程度に明らかな差が認められなかった。その後の検討にて、HVJエンベロープによる胚様体への遺伝子導入効率が5%以下と低く、発現持続時間も約5日と短いことが明らかとなった。このため現在、レンチウイルスシステムを用いて、テトラサイクリンによるCDX発現制御が可能なES細胞株の樹立を検討している。今後このES細胞株を用いて同様の実験を行う予定である。2.大腸上皮細胞株を用いた小腸上皮細胞分化転換法の検討CDX遺伝子導入により大腸上皮細胞から小腸上皮細胞へ分化転換が可能であるか検討するために、大腸上皮細胞株(HT-29 cell)に、ネオマイシン耐性遺伝子を含むCDX-1またはCDX-2発現ベクターの遺伝子導入を行い、安定発現株の作製を行った。現在G418によるセレクションを行い、計20個の安定発現株を獲得している。今後これらの細胞株からCDX発現の高い株を選択し、実験に使用する予定である。また小腸上皮分化の適切な評価方法を小腸上皮細胞株であるIEC-18細胞を用いて検討を行った。その結果、ウエスタンブロット解析によるvillin, MUC2,ファイブロネクチンのタンパク発現は、HT-29細胞ではほとんど発現が認められず、一方IEC-18細胞では高い発現がみとめられた。この結果から、これらのタンパク発現は小腸上皮分化を示すよい指標になることが明らかになった。1.マウス胚様体のin vivoにおける小腸組織への分化誘導マウスES細胞由来胚様体より、腎被膜下移植法を用いて小腸組織の誘導を行い、その成熟度の評価を行った。マウスES細胞より胚様体を形成させた後、無血清培地にて3週間培養し、腸管様構造を誘導後、ヌードマウス(BALB/C)の被膜下に移植した。

移植4週間後に腎臓を摘出し、固定後、切片標本を作成し、移植した胚様体を顕微鏡下に観察した。その結果、移植を行った12匹のマウス中10匹において、腎被膜内に単層円柱上皮細胞からなる腸管様組織の誘導を確認した。この上皮細胞中にはPAS陽性の微絨毛を有する吸収上皮細胞と粘液顆粒を含む杯細胞が認められた。吸収上皮細胞はvillin,cytokeratin20陽性、cytokeratin7陰性といったいわゆる腸管上皮の形質を示し、電顕的にも、細胞間緻密斑の存在などが確認された。一方微絨毛は大小不規則で密生しておらず刷子縁の形成は認められなかった。また上皮細胞の約2%に腸管上皮幹細胞マーカーであるMusashi-1陽性細胞が確認された。我々は、この結果をうけより高度に分化した小腸組織の誘導を目指し、レンチウイルスシステムを用いて、テトラサイクリンによる発現制御が可能なCDX安定発現ES細胞株の樹立を行っている。2.大腸上皮細胞株を用いた小腸上皮細胞分化転換法の検討CDX遺伝子導入により大腸上皮細胞から小腸上皮細胞へ分化転換が可能であるか検討するために、大腸上皮細胞株(HT-29 cell)に、ネオマイシン耐性遺伝子を含むCDX-1またはCDX-2発現ベクターの遺伝子導入を行い、安定発現株の作製を行った。その結果計4株の安定発現株を獲得するに至り、これらの細胞株を用いて小腸上皮特異的タンパク分子の発現を検討した。CDX-1発現HT-29細胞とコントロールのHT-29細胞におけるvillin, MUC2,ファイブロネクチンなどのタンパク発現を比較検討した結果、両細胞間に明らかな発現変化は認められなかった。現在CDX-2発現HT-29細胞を用い同様の解析を行っている。1.大腸上皮組織を用いた小腸上皮細胞分化転換法の検討2.マウス胚様体のin vivoにおける小腸組織への分化誘導レンチウイルスベクターを用いてテトラサイクリン依存性にCDX2を発現調節可能なマウスES細胞株の作成を試みたが、長期培養によりCDX2の発現低下が起こるといった問題がおこり、優良な安定発現細胞株を得ることができなかった。そこで、tet operator下流にloxP配列を有するES細胞を用いて、この細胞にCre/loxPシステムを用いてCDX2を導入し、目的の細胞株の作成を行っている。このES細胞株から胚様体を形成後、腸管様構造を誘導し、小腸組織の分化能を検討する予定である。3.大腸上皮特異的にCDX2を発現するマウスの作成マウス大腸組織にバルーンカテーテルを用いてCDX2発現レンチウイルスを感染させ、大腸上皮組織にCDX2を発現させる予備検討を開始。CDX2発現部位に絨毛様異型上皮が誘導されることを確認した。これらの結果から大腸上皮細胞にCDX2を発現させることにより、小腸上皮細胞へ分化転換できる可能性が示唆された。本研究成果は、小腸不全に対する新しい治療戦略を開拓する上で重要な意義を有すると思われる。
わが国で発見された感覚障害を伴う家族性運動ニューロン病の海外学術調査と病態解明

われわれは本研究にて、沖縄県と滋賀県に多発する感覚障害を伴う常染色体優性遺伝の家族性運動ニューロン病(hereditary motor and sensory neuropathy with proximal dominancy: HMSN-P)の原因遺伝子がTRK-fused gene(TFG c.854C>T、p.Pro285-Leu)変異であることを解明した(Am J Hum Genet. 91:320-329, 2012)。また、ハプロタイプ解析の結果、沖縄家系と滋賀家系のTFG変異は独立した起源をもっていることも明かとなった。TFGの解明は大きな反響を呼び国内外から類似家系の遺伝子解析の要請があり、HMSN-Pにおける変異と異なる新たなTFG変異を見いだした(未発表データ)。これらの家系の中には家族性筋萎縮性側索硬化症(FALS)もあり、われわれが予想していたように、HMSN-Pが国内のみならず世界中にひろく存在すること、HMSN-Pの研究がFALSの病態解明につながることが明らかとなった。最終年度で26年度は、これまでの国際疫学調査の結果を踏まえて、ブラジル、米国、韓国および国内の研究者による国際的な学術カンファレンスを平成26年8月31日に京都市内で開催した。HMSN-Pの臨床的、病理学的、分子遺伝学的特徴に関してコンセンサスを得た。26年度が最終年度であるため、記入しない。神経内科学26年度が最終年度であるため、記入しない。HMSN-Pの原因遺伝子がTFG遺伝子であることを解明したことは大きな研究の成果と考える。次年度以降も計画通りに研究を進めていきたい。HMSN-Pの原因遺伝子がTFG遺伝子であることを解明したことにより、HMSN-Pと家族性ALSとの分子病態上の関連が明らかになりつつある。平成25年度以降も、ブラジル、米国、韓国におけるHMSN-Pの調査を各国の神経内科医の協力を得て継続する。さらに、ブラジル以外の南米諸国(ペルー、アルゼンチン)、韓国以外のアジア諸国の神経内科医を対象として、HMSN-Pの臨床病態についての学術カンファレンスを行い、HMSN-Pの臨床的、病理学的、分子遺伝学的特徴に関してコンセンサスを得る。各症例の臨床症状、神経生理学的所見について検討し、必要に応じて神経生検を行う。同意を得られた家系については、遺伝子解析用の採血または口腔粘膜組織・唾液採取を行いDNAを抽出し解析する。前年度と同様に、HMSN-P患者の病理解剖が行われた場合は、脊髄、後根神経節などの組織を中心に神経病理学的検討、ALS関連蛋白を中心とする分子病理学的検討を行う。上記諸国にけるHMSN-Pの神経生理学的、病理学的、分子生物学的検討を行い、わが国における検討も含めてHMSN-Pの発症病態を明らかにする。HMSN-P原因遺伝子であるTFGの特性を明らかにするために、培養細胞への異常遺伝子の導入、ショウジョウバエのモデルの作成(中川、山口)、トランスジェニックモデルマウスの作成(梶、高嶋、小泉)、iPS細胞の作成(京都大学iPSセンターへ依頼)等により本症の病態を分子レベルで明らかにし、治療法の開発を目指す。平成26年度以降も、ブラジル、米国、韓国におけるHMSN-Pの調査を各国の神経内科医の協力を得て継続する。さらに、ブラジル以外の南米諸国(ペルー、アルゼンチン)、韓国以外のアジア諸国の神経内科医を対象として、HMSN-Pの臨床病態についての学術カンファレンスを2014年8月31日に京都にて行い、HMSN-Pの臨床的、病理学的、分子遺伝学的特徴に関してコンセンサスを得る。サンパウロ大学(ブラジル)や他の沖縄からの移住者が多く在住している諸国との共同研究のための旅費等に使用する。われわれが発見したHMSN-Pの原因遺伝子TFGが、家族性痙性対麻痺などの異なる病態を来すことが明らかになっており、TFG遺伝子具常に関する国際的な調査を行うための費用に使用する。HMSN-P遺伝子の特性を明らかにするために、培養細胞へのTFG遺伝子の導入、ショウジョウバエのモデルの作成、トランスジェニックモデルマウスの作成、ips細胞の作成等の費用に用いる。以上の研究成果を踏まえて、研究期間中にHMSN-P/TFG遺伝子具常に関する国際会議を京都で開催することを計画しており、会場費、研究者招致の費用に用いる。

24年度に研究が予想以上に順調に進展し、物品費の支出を抑えることが出来たため、次年度に繰り越すこととなった。平成26年度にHMSN-Pに関する国際会議開催を計画をしている国際会議の開催等に使用する予定である。
染色体編成と人工染色体

最新の分子生物学的方法を駆使することにより高等生物染色体の人為的改変を試み、その生ずる結果を解析することにより染色体操作の可能性を深める。人工染色体を作成し、1凅の完全に機能をもつ染色体として存在するために必要にして十分な条件は何かを追及する。また、染色体ゲノムDNA編成及びそのダイナミックな変化を解析し、その生物的意義を分子レベルで理解することを目的にする。本年度の主な研究成果を以下に掲げる。(1)分裂酵母においてインシチュハイブリダイゼーション(FISH)法を導入し、動原体及びテロメアが核膜において凝集と分散を繰り返すこと、動原体がSPBと微小管止の結合と解析を繰り返すことが判明した。(2)線虫C.elegansの発生過程に伴う遺伝子発現パターンの変化を、cDNAを作成することにより解明しようとする研究が本格的は発展をした。(3)マウスなどの哺乳類ゲノム解析において画期的な手法であるゲノムスキャニング法が導入され、2000種以上のスポットの中で、メチル化異常のあるもので同定され、そのうちの一つはフラジヤイルメにあった。(4)ヒト染色体のマイクロダイセクションによる、ハンティントン病因遺伝子の分離は極めて近傍のものを得るに至っている。(5)サテライトDNAに結合するタンパク質を同定し、これがテロメアにリンクし、また臓器結果性があることを見い出した。(6)MHC部位の多様性を利用したマウスの新しい変異株が多数分離された。
硬X線による大マゼラン雲内の宇宙線加速源の探査とその系統的研究

日本のX線天文衛星すざく搭載X線CCDカメラ(XIS)の軌道上較正を主導的に行った。具体的には、衛星搭載X線CCDとしては世界初の機能である電荷注入機能を用いて電荷転送効率(CTE)を測定した。CTEとは入射X線によって生じた電荷を読み出し口まで転送する際どれだけ損失せずに転送できるかを示すパラメタであり、ゲインやエネルギー分解能などCCDの基本性能を左右する。CTEの値は軌道上で受ける放射線損傷により時間的に単調増加し、また1000を超える数の転送列ごとに異なる値を持つ。このため転送列ごとに頻繁にCTEを測定する必要がある。XIS以前のX線CCDでは放射性同位体を用いた較正線源による測定しか行えなかったためこのような測定は不可能だった。そこで筆者はXISの電荷注入機能を用いて、転送列ごとのCTEを高精度測定しXISのエネルギー分解能を向上させた。この成果は投稿論文として来年度に出版予定である。また、大質量星からの強い星風及び連鎖的超新星爆発の複合作用によって形成される大規模シェル構造スーパーバブル(SB)のX線観測及びデータ解析を行った。現在、我々の銀河系内起源の宇宙線の加速源としては単一の超新星残骸(SNR)での衝撃波加速が最有力候補であるが、この場合銀河系内最高エネルギーまで加速できないことが問題になっている。SBは単一SNRに比べ粒子加速時間が長いために、系内最高エネルギーまで加速できると予想される。筆者は銀河系内及び大マゼラン雲内の計4つのSBからのX線を観測した。その結果大マゼラン雲内のSB 30 Dor Cにおいて電子が約90TeVのエネルギーまで加速されていることを明らかにした。私は日本の次期X線天文衛星Astro-E2に搭載されるX線CCDカメラ(XIS)の開発及び較正の中心メンバーとして、昨年度12月から継続して2004年6月までXIS Flight Modelの較正試験を行った。試験データの解析については、搭載される4台中3台の表面照射型チップの高エネルギー側のデータ解析を行った。その結果ゲイン、エネルギー分解能、検出効率を目標精度以内で決定した。また以上の結果から、較正試験の最終目標である応答関数を作成した。この関数は、打ち上げ後世界の研究者がXISの天体データ解析を行う際に使用するものである。以上の実績は、6月にグラスゴーで行われた国際会議「Astronomical Telescope」及び、6月に広島で行われた国際会議「Development and Application of Semiconductor Tracking Detectors」、さらに日本天文学会2004年秋季年会においてポスター発表した。また、XIS2号機から新しく導入された電荷注入機能の機能試験及びデータ解析を行い、打ち上げ後軌道上で電荷注入機能を用いて電荷転送非効率の測定が可能であることを示した。この機能試験は、私が2005年1月にアメリカ・マサチューセッツ工科大学に行き、当大学にあるプロトンダメージを与えたCCDチップを用い、日本であらかじめ作成した、電荷注入機能を軌道上で使うための駆動コードを使用して実験したものである。この結果を3月に行われたAstro-E2 Science Working Groupにて口頭発表した。また、私がXMM-Newton衛星を用いた観測を提案して採択されていた、大マゼラン雲内のスーパーバブルN44が2004年10月に観測され、データ解析を行った。結果を3月に京都で行われたAstro-E2研究会にてポスター発表した。1.本研究目的の一つである、日本のX線天文衛星「すざく」(打ち上げ前の呼称はAstro-e2)搭載X線CCDカメラ(XIS)の軌道上較正、及び地上ソフトウェアの開発。(1)X線CCDは地球周回軌道において宇宙線被曝により結晶の格子欠陥が増大する。このため電荷転送効率が落ち、ゲイン・エネルギー分解能といった性能が劣化していく。重要な事はこれらの劣化状況を正確に把握し、その較正データベースを公開する事とその劣化スピードをできるだけ抑える事である。前者については、XISに取り付けている較正線源(55Fe)のスペクトルピークの波高値を性格に測定し、較正データベースに反映させた。後者については、衛星搭載X線CCDとしては世界初の機能である電荷注入機能を運用し、転送列毎の電荷損失量を測定してこれまでにない詳細な電荷補正をする事に成功した。(2)XISで受かったイベントの波高値は、地上のソフトウェアを通して初めてエネルギーに対応した値に変換される。この波高値を変換するソフトウェアの開発を行い完成させた。また、得られた検出器のスペクトルから天体のスペクトルに変換するためには検出器の応答関数行列をかける必要がある。この応答関数を生成するソフトウェアの開発を行い完成させた。2.大マゼラン雲内のスーパーバブルN44のデータ解析と国際研究会での発表。欧州のX線天文衛星XMM-Newtonに観測提案していたスーパーバブルN44の観測が採択され2004年10月に観測された。このスーパーバブルのメインシェルの解析を行い、スーパーバブルとしては高温ガスの温度が最も高く、またシェル内部での高温ガス温度の場所依存性がある事を発見した。この発見はN44のメインシェルが複数の超新星爆発によって起きている事を示唆する強い証拠である。この結果を国際研究会「The X-ray Universe 2005」において口頭発表した。

具体的には、衛星搭載X線CCDとしては世界初の機能である電荷注入機能を用いて電荷転送効率(CTE)を測定した。CTEとは入射X線によって生じた電荷を読み出し口まで転送する際どれだけ損失せずに転送できるかを示すパラメタであり、ゲインやエネルギー分解能などCCDの基本性能を左右する。CTEの値は軌道上で受ける放射線損傷により時間的に単調増加し、また1000を超える数の転送列ごとに異なる値を持つ。このため転送列ごとに頻繁にCTEを測定する必要がある。XIS以前のX線CCDでは放射性同位体を用いた較正線源による測定しか行えなかったためこのような測定は不可能だった。そこで筆者はXISの電荷注入機能を用いて、転送列ごとのCTEを高精度測定しXISのエネルギー分解能を向上させた。この成果は投稿論文として来年度に出版予定である。また、大質量星からの強い星風及び連鎖的超新星爆発の複合作用によって形成される大規模シェル構造スーパーバブル(SB)のX線観測及びデータ解析を行った。現在、我々の銀河系内起源の宇宙線の加速源としては単一の超新星残骸(SNR)での衝撃波加速が最有力候補であるが、この場合銀河系内最高エネルギーまで加速できないことが問題になっている。SBは単一SNRに比べ粒子加速時間が長いために、系内最高エネルギーまで加速できると予想される。筆者は銀河系内及び大マゼラン雲内の計4つのSBからのX線を観測した。その結果大マゼラン雲内のSB 30 Dor Cにおいて電子が約90TeVのエネルギーまで加速されていることを明らかにした。
特異な炭素質コンドライトの生成環境の研究

本研究では、南極より発見された約1万個の隕石のうち、特異な炭素質コンドライト隕石3つ(Yamato-82162,Yamato-86720,Belgica-7904)を対象として研究を行い、その特異性を明らかにすると共に、その生成環境を推論した。炭素質コンドライト隕石は、従来、6つのグループ(CI、CM、CO、CV、CR、CK)に分類されていたが、本研究の3つの特異隕石はそのいづずれのグループにも属さないため、新たにCYグループとすることを提唱した。このCYグループの隕石は、含水鉱物を多く含むためCIグループやCMグループの隕石に類似するが、酸素同位体や含水鉱物の化学組成が全く異なっており、特異な環境で生成したことが判明した。CYグループの隕石には、マグネタイトやウスタイトが鉄金属と共存しているため、隕石形成時の酸素分圧はかなり高く、太陽系元素存在度のガスより水素が百分の1程度に欠乏した酸化的なガスから形成されたことが明らかになった。そのため、そのガスの水蒸気分圧はかなり高くなり、星雲中で加水反応が起きて含水鉱物を形成したことが分かった。その際、コンドリュール中のガラスや輝石や斜長石が反応してアルカリを含むタルク質の含水鉱物が形成され、その後、オリビンが反応して蛇紋石質の含水鉱物が形成された。これらの含水鉱物の形成条件は熱力学データを用いて解析され、その温度は600Kから300Kであった。また、CYグループは、CIグループとCMグループの中間的な環境で生成したことが分かった。CMグループは星雲ガスより初期に分離して主にその母天体で加水反応してできたものであるのに対し、CYグループは主に星雲ガスと長期に共存してそのガスにより加水反応を受けた。CIグループは星雲ガスにより加水反応を受けた後に母天体で更に加水反応を受けたため、CYグループより複雑な形成環境であったことが示された。Yamatoー82162隕石中の各種岩片を識別・分類し、その構成鉱物の化学組成を解析し、各岩片の成因的相互関係を明らかにした。即ち、フィロ珪酸塩岩片とマトリックス様岩片は隕石母天体における加水反応によって形成されたが母天体の表層又は内部における温度分布に差があり、加水反応の程度は様々であった。一方、異常岩片は世界で始めて発見されたもので、主にペリクレイスと炭酸塩鉱物より成り、この岩片中にはCaO・FeSの化学組成をもつ新鉱物が発見された。熱力学的考察により、この異常岩片は炭酸塩鉱物が急激に加熱されたために脱炭酸ガス反応が起こり、その後、冷却により再び炭酸塩鉱物が岩片中に生じた事により形成された。また、無水コンドライト岩片は隕石母天体の表層に激突してきた入射物質であり、他の岩片とは成因的関係を持たない事が分かった。以上の様に、Yamatoー82162隕石の生成環境はかなり複雑な諸過程により形成された事が判明した。また、Belgicaー7904隕石より構成物を分離し、それぞれを二分して、一方をシカゴ大学に送り酸素同位体組成を測定した。他方は岩石薄片にして構成鉱物の化学組成の解析に使用した。オリビン結晶片の酸素同位体組成はコンドリュ-ル混合線に乗り、新鮮なコンドリュ-ルの酸素同位体組成を代表する事が分かった。コンドリュ-ルと包有物とマトリックスの酸素同位体組成は、包有物・マトリックス混合線上に乗る事が判明した。