hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
GABA_A受容体に対する揮発性麻酔薬の二方向性作用のメカニズム

イソフルラシはGABA_A受容体に対してチャネルブロック作用を持つことが報告されているが,その詳細存メカニズムは明らかではない。昨年度研究では揮発性麻酔薬の増強作用を消失させた変異GABA_A受容体[α_2(S270I)β_2]を用いてこのチャネルブロック作用を解析し,その結果チャネルブロック作用は1)増強作用とは異なる部位を介して生じていること,2)エーテル性麻酔薬に選択的であること,3)GABA_A受容体中のSer270変異が導入されたサブユニットの数(stoichiometry)に依存している可能性があることを報告した。本年度研究でもアフリカツメガエル卵母細胞発現系を用いて引き続きイソフルランのGABA_A受容体に対するチャネルブロック作用について検討した。α_2(S270W)β_2と同様に自発性チャネル活性(GABA非存在下でもチャネル活性を示す)のあるα_2(V257W)β_2およびα_2(T262W)β_2では,α_2(S270W)β_2と異なりイソフルラン単独投与によりチャネルがさらに活性化され,α_2(S270W)β_2で認められたチャネルブロック作用は自発チャネル活性特異的ではなく変異導入部位特異的に生じていると考えられた。またα_2(T261W)β_2ではイソフルランのGABA誘発電流増強作用が約2.5倍増加した。このことからThr261への変異導入によりチャネルブロック作用が減弱した結果,相対的に増強作用が増加した可能性が考えられ,Thr261がイソフルランのチャネルブロック作用に重要な残基である可能性が示唆された。興味深いことにThr261はイオンチャネル孔に面した残基であり,またSer270とは同じ膜貫通領域に存在するがヘリックスモデル上は180度対をなす位置に配位することが予想され,Ser270とThr261の空間的位置関係がイソフルランの作用に重要である可能性が考えられる。揮発性麻酔薬は中枢神経系のGABA_A受容体機能を増強することが知られており,その増強作用には受容体を構成するαサブユニット中,N末端より2番目の膜貫通領域のSer270が必須であることが知られている。一方,イソフルランはGABA_A受容体に対してチャネルブロック作用を持つことが最近報告されてきているが,その詳細なメカニズムは明らかではない。本年度研究では揮発性麻酔薬の増強作用を消失させた変異GABA_A受容体を用いて,このチャネルブロック作用についてさらに検討することを試みた。アフリカツメガエル卵母細胞発現系を用いて,野生型GABA_A受容体(α_2β_2),変異GABA_A受容体[α_2(S270I)β_2,α_2(S270W)β_2]を発現させ,GABA誘電電流に対するイソフルラン(1 MAC)の作用をGABA用量依存性に検討したところ,最大反応を約70%抑制しGABAのEC_<50>が減少した。またGABA非存在下でチャネルが活性化しているα_2(S270W)β_2では,イソフルランの単独投与でピクロトキシンの単独投与と類似の結果が得られた。α_2(S270I)β_2におけるGABA最大反応の抑制効果はエンフルランでも認められたが,ハロセンやエタノールでは認められなかった。またγ_<2S>サブユニットを加えα_2(S270I)β_2γ_<2S>として発現させた場合,最大反応の抑制効果はα_2(S270I)β_2と比べ減弱した。以上の結果から,イソフルランの増強作用を消失させた変異GABA_A受容体において,イソフルランのチャネルブロック作用はより顕著となり,増強作用とは異なる部位を介して生じているものと考えられた。またこのチャネルブロック作用はエーテル性麻酔薬に選択的であり,また5量体であるGABA_2受容体の構成成分比,すなわちSer270変異が導入されたサブユニットの数に依存している可能性も示唆された。またα_2(T261W)β_2ではイソフルランのGABA

誘発電流増強作用が約2.5倍増加した。このことからThr261への変異導入によりチャネルブロック作用が減弱した結果,相対的に増強作用が増加した可能性が考えられ,Thr261がイソフルランのチャネルブロック作用に重要な残基である可能性が示唆された。興味深いことにThr261はイオンチャネル孔に面した残基であり,またSer270とは同じ膜貫通領域に存在するがヘリックスモデル上は180度対をなす位置に配位することが予想され,Ser270とThr261の空間的位置関係がイソフルランの作用に重要である可能性が考えられる。
文理融合による湿地生態系サービス価値の経済評価に関する研究

ラムサール登録湿地において、植物から動物まで網羅的に調べ、そこで生産される海産物の食品特性にも目を向けて、湿地が有する生態系サービスの価値を経済的に評価した。具体的には4課題を設定しそれぞれグループで分担して研究を遂行した(G1G4)。G1は、湿地周辺の土地利用を踏まえつつ湿地に流入する河川水質の特性を把握し、湿地固有に発達した生物相を評価した。G2は、流入した栄養塩類の特性が湿地の生態系機能にどのような影響をもたらしているかを明らかにした。G3は、湿地の生態系機能を背景とする水産物の生育環境の特徴による水産物の食品特性を解明した。G4は湿地が有する生態系サービスの価値を経済的に評価した。湿地生態系機能の評価については、濤沸湖および藻琴湖内に設定した調査地点において魚類調査を実施した。生息種は回遊型・海水型・汽水型・淡水型が混在し両湖で類似性が高かった。魚類の生息空間としては両湖沼ともに様々な制限要因がある一方で、多様な魚類相が維持されていることがわかった。また、プランクトンの動態を把握するために、特にカキの餌料として重要であると考えられる植物プランクトンおよび微小動物プランクトンの採集方法を検討した。両湖の植物プランクトンの現存量は、水温の低下に伴って減少する傾向がみられ、秋季には中型のプランクトンが優占することが分かった。また、河川の影響が強い場所では、小型の植物プランクトンの現存量が高くなることが分かった。一方、湖岸植生による栄養塩の吸収速度を評価した。濤沸湖畔南岸中央部にモデル調査区を設定し、ヨシ群落を対象とした地上部刈り取り調査および窒素分析を行った。これらの調査・分析を通じて、草丈による地上部重量推定式を作成するとともに、地上部窒素濃度から年間・単位面積あたりの窒素吸収量を算出した。また、植物遺体の分解に伴う栄養塩放出速度を把握するために、ヨシ地上部の枯死個体を入れたナイロンネットを調査区の地表面に設置し現地分解試験を開始した。水産物の食品特性評価については、濤沸湖および藻琴湖の牡蠣およびシジミを入手し、産地による食品特性を把握するため、身の重量とサイズおよびミネラル量に差異が生じていることを解析した。湿地生態系サービスの経済的価値評価については、既存の価値評価方法のサーベイを進めた。また、観光客を対象に調査対象地の認知度と保全意識を調べるための調査票調査を実施し、生態系の知識を持つ観光客ほど生態系サービスを高く評価していることを示す結果を得た。河川の水質調査は悪天候もあり予定していた検査を実施できなかったものの、他の項目については、研究計画調書に記載した研究内容が実施できた。また、湿地生態系の文化的サービスに関しては、観光客を対象としたアンケート調査を実施するなど当初の計画以上に進展できた分野もあった。本研究はおおむね予定通り進展していると考える。濤沸湖および藻琴湖の生態系機能評価については、昨年度に引き続き濤沸湖および藻琴湖内に設定した調査地点において魚類調査を実施し魚類相を検討した。また、採水試料を用いてクロロフィルa量をサイズ毎に測定しプランクトンの動態を把握した。藻琴湖では季節を通して中小型の植物プランクトンが優占する傾向、濤沸湖では春季および初冬季には大型の植物プランクトンが優占する傾向を示しプランクトンの群集構造および変動パターンが異なることが分かった。また、濤沸湖湖岸のヨシ群落を対象とした窒素・リン固定能も評価した。ヨシ群落における年間・単位面積あたりの窒素・リン吸収速度とリターの窒素・リン無機化速度から濤沸湖湖岸湿地全体の年間窒素・リン固定量を算出した。濤沸湖および藻琴湖における水産物の食品特性評価については、牡蠣とシジミを試料として昨年度と同様の試験をおこなった。その結果、ミネラル成分の結果は昨年度変化が見られなかったが、サイズについては昨年度と反対の結果を得た。また今年度は試料の香気成分も分析した。それぞれ成分含量も異なり香調に特徴を持つことが明らかになった。これらの結果は、試料間の蓄養の過程で差、ひいては流域内土地利用の差があることが要因と考えられた。それから、藻琴湖と濤沸湖の水質調査をおこなった。塩分と窒素/リン比の年間を通した動態を測り、それぞれの湖水の特徴を把握した。また、昨年度実施した湿地生態系サービスの文化的サービスについて観光客を対象に実施したアンケート調査内容を検討し経済評価方法を検討した。濤沸湖および藻琴湖の流域の土地利用の特徴について、GISにより6流域を抽出し、それぞれ土地利用メッシュデータを作成して農地面積、荒地面積、森林面積、建物用地などの分布の特徴を分析した。昨年度悪天候で実施できなかった水質調査も実施でき、他の項目も昨年度に引き続き研究計画書に記載した研究内容が実施できた。濤沸湖および藻琴湖の湖水中の水塊構造の時空間的変動と栄養塩の動態を明らかにするため定点水質調査を実施し、湖水の海水と河川水からの影響について検討した。また、プランクトンの動態の経年調査(採水試料を用いてクロロフィルa量をサイズ毎に測定)では、海水および河川水の流入が植物プランクトンのサイズ組成に影響することがわかった。魚介類生産構造について研究を進めた結果、両湖沼の魚類群集の構造が基礎生産性や湖盆形状、海と流域河川からの流入水が形成する汽水環境の特性によって規定されていることがわかった。一方、水揚げされる海産物(牡蠣・シジミ)の「おいしさ」について食品科学的観点から検証した。

軟体指数,アミノ酸、核酸組成および官能的特性と香気成分を分析した。分析の結果、両湖の水産物にはそれぞれ特徴があることが統計的にも認められた。これらの結果は湿地周辺の植生からの影響も考えられる。藻琴湖岸のヨシ群落を対象とした窒素・リン固定能を評価した。現地に生育するヨシの純一次生産量とリターの窒素・リン濃度から年間の窒素・リン固定量を推定した。合わせてその経済的価値を評価した。また、首都圏の消費者を対象としたwebアンケートから自然生態系保全の意識と水産物の消費行動の関連性を評価した。以上の本年度の研究成果とこれまで2年間にわたって実施してきた研究成果を統合そして総合的に考察して湿地の生態系サービス価値の評価をおこなった。ラムサール登録湿地において、植物から動物まで網羅的に調べ、そこで生産される海産物の食品特性にも目を向けて、湿地が有する生態系サービスの価値を経済的に評価した。具体的には4課題を設定しそれぞれグループで分担して研究を遂行した(G1G4)。G1は、湿地周辺の土地利用を踏まえつつ湿地に流入する河川水質の特性を把握し、湿地固有に発達した生物相を評価した。G2は、流入した栄養塩類の特性が湿地の生態系機能にどのような影響をもたらしているかを明らかにした。G3は、湿地の生態系機能を背景とする水産物の生育環境の特徴による水産物の食品特性を解明した。G4は湿地が有する生態系サービスの価値を経済的に評価した。周辺土地利用に起因する栄養塩流入特性と生態系構造の評価として、今年度実施できなかった対象湿原へ流入する河川の水質調査を実施し栄養塩類を分析する。湿地生態系機能の評価については、濤沸湖よび藻琴湖の魚介類の食物網構造の全体像把握を目標として、魚類及び底生動物、動物プランクトンと環境質に関する調査を継続する。また、両湖沼に設置した水質計と採水器によって採取したデータにより湖内の水塊構造と栄養塩類の時空間的変動の解明を試みる。湿生植物については、両湖沼に分布するヨシ群落を対象に地上部重量調査を多地点で行う。この調査結果と本年度に実施したヨシ刈り取りサンプルについてのリン濃度分析および本年度推定した地上部重量式を用いて年間・単位面積あたりの窒素吸収量を各地点で算出を試みる。水産物の食品特性評価については、新たな水産資源を本研究に適用できるか検討すると共に、今年度の試料対象とした牡蠣およびシジミの成分分析として、高速液体クロマトグラフィー(HPLC)による旨味成分(アミノ酸,核酸)の定性定量分析、定量的記述分析(QDA)法による官能評価、および味覚センサー(αASTREE)による味分析を実施して食品的価値の評価を試みる。湿地生態系サービスの経済的価値評価については、本年度実施した調査票調査の分析と考察を進めるとともに湖沼生態系と生活の影響を探るために漁家、農家などの関係者および関係機関への聞き取り調査を実施する。また、上記の自然科学の研究成果と進捗状況を踏まえ、湿地生態系サービスの定量的評価手法について検討を進める。濤沸湖よび藻琴湖における水塊構造と栄養塩類の時空間的変動特性を明らかにしたい。
インド密教におけるcaryaの文献学的研究

本研究では,インド密教の分野で未だ研究がほとんどなされていない,実践者が入門後に課せられる実践(carya)を取り扱っている.研究に際しては,アバヤーカラグプタ著作『教説の穂』に見られる所説の解明を中心に行い,関連文献を精査し,比較することによりアバヤーカラグプタに見られるcaryaの二面性の問題,そこから浮かび上がってくる,シヴァ教実践の仏教化の一つの過程をおぼろげながらも描き出した.本研究では,インド密教の分野で未だ研究がほとんどなされていない,実践者が入門後に課せられる実践(carya)を取り扱っている.研究に際しては,アバヤーカラグプタ著作『教説の穂』に見られる所説の解明を中心に行い,関連文献を精査し,比較することによりアバヤーカラグプタに見られるcaryaの二面性の問題,そこから浮かび上がってくる,シヴァ教実践の仏教化の一つの過程をおぼろげながらも描き出した.研究補助初年度となる平成18年度はアバヤーカラグプタ著作の『教説の穂』carya章(第20章)の和訳註の作成に取り掛かり始めた.根本経典である『サンプトードゥバヴァタントラ』の当該章(第5儀軌第4章)の暫定的なサンスクリット語のテキストに関しては,新たにカルカッタの王立アジア協会所蔵の貝葉写本のフィルムを入手し,既存の作成済みテキストにcollateすることで,いくつかの箇所を改善することができた.また,関連文献であるパドマヴァジラ作の『秘密成就』,アナンガヴァジラ作の『智慧方便決定成就』,アールヤデーヴァ作の『行集合灯明』,ラトナーカラシャーンティによる『ヘーヴァジラタントラ』への註釈『真珠鬘』,カマラナータによる同タントラへの註釈『宝鬘』,クリシュナの同タントラへの註釈『ヨーガの宝環』などの読解を行った.『教説の穂』が註釈する『サンプトードゥバヴァタントラ』のcarya章(第5儀軌第4章)は,『ヘーヴァジラタントラ』carya章(第I.vi章)の詩節をかなりの部分借用している.アバヤーカラグプタは『教説の穂』においても,その根本経典同様に,前述の『真珠鬘』『宝鬘』といった『ヘーヴァジラタントラ』の註釈書に依存している,すなわちそれらの註釈書の文章を借用している部分が見られることはすでに指摘されているが,今回改めたに『教説の穂』の当該章の最終部分,すなわち根本経典の最終詩節への註釈が終わり,根本経典の当該の章で説かれている諸々の実践が,手の込んだ行いが絶対的になくなった実践(nisprapancacarya)であることを説明するに際して,かなりの部分をアールヤデーヴァ作の『行集合灯明』に依存して,すなわちその文章を借用して議論を展開していることが明らかになってきた.研究補助二年目となる平成19年度は,引き続きアバヤーカラグプタ著作の『教説の穂』carya章の和訳註の作成および充実を図った.前年度から解読を始めている関連文献であるパドマヴァジラ作『秘密成就』,アールヤデーヴァ作『行集合灯明』,ラトナーカラシャーンティの『ヘーヴァジラタントラ』に対する註釈『真珠鬘』,カマラナータによる同タントラへの註釈『宝鬘』と比較考察から下記のことが浮かび上がってきた.caryaには密教の入門者が遵守・実行すべき決まりごとしての側面と,その実行を通して非密教の実践よりもより迅速に無分別智,すなわち概念的思考を離れ成就を得るところの実践という二つの側面がある.後期密教文献の中でも最初期の文献である『秘密成就』に説かれているcaryaは「秘密行」と呼ばれる誓戒行で,内容は「狂人の誓戒」と呼ばれ,行者は狂人の振る舞いをして、意図的に不浄物の摂取を行ったりする.これはシヴァ教文献に説かれる「狂人の誓戒」と同内容のもので,もともとは急進的なシヴァ教行者が行っていた実践が仏教側に取り入れられたものである.仏教側は,このような不浄物の摂取等を「浄・不浄」という概念に見られるような,概念的思考を迅速に離れるためであるという理由付けをするようになった.それ故,caryaには誓戒行としての側面と,脱概念的思考のための実践としての側面との2つをもつようになったと考えられる.アバヤーカラグプタは,おそらくcaryaのこのような二面性を意識した上で,自らの議論を展開させていると考えられるのである.研究最終年度となる平成20年度は,アバヤーカラグプタ作『教説の穂』carya章の和訳註の充実を図った,インド密教におけるcaryaはシヴァ教のそれをモデルとしているが,従来の入門者が遵守すべき苦行的実践という側面に加えて,それを通じて無分別智,すなわち概念的思考を離れた状態に迅速に至る手段としての実践という側面を持つに至った.アバヤーカラグプタがcaryaのこのような二面性を意識して議論を展開していることは先に報告した通りであるが,インド密教では後者の側面の方が強調されてくるようになる.例えば,Samvarodayatantraの第21章では,シヴァ教のカーパーリカ的な誓戒行,「狂人の誓戒行」,「不動の誓戒行」の3種類を説いているが,シヴァ教の実践をモデルとした二つの実践の上に「不動の誓戒」を置き,この「不動」を「心が動かないこと」としている.

またジュニャーナシュリーは『金剛乗に関する二つの極端の排除』において,密教のcaryaは,その安楽的な実践と外的所作を離れた実践故に実践者の心を散乱させることなく,また不浄物の摂取という実践により概念的思考を迅速に離れることができ,この点において非密教の仏教に優ると主張する.本研究においては,このように,シヴァ教の実践をモデルとするcaryaは,概念的思考を離れる実践として仏教的な色付けをされるとともに,それがシヴァ教的な実践よりも優れたもの,あるいは非密教の仏教の実践よりすぐれたものと位置づけられるようになった過程がおぼろげながらも見えてきたことに意義がある.今後はより一層の関連文献の精査により,この過程を詳細に描き出すことが課題になると言えよう.
ホイッスラーモード相対論加速による放射線帯形成過程の研究

地球磁気圏のコーラス放射は、周波数が上昇しつつ成長する電磁波動で、磁気赤道付近の高エネルギー電子とサイクロトロン共鳴して、大振幅の波動となる。その共鳴電子はピッチ角散乱を受けてエネルギーを失い大気圏へと降下する一方、一部の共鳴粒子は繰り返し発生するコーラス放射によって捕捉されて、効率よく相対論的エネルギーまで加速され、数時間のスケールで放射線帯を形成する過程が計算機実験により明らかになった。ホイッスラーモード波の中でも周波数が大幅に変動するコーラス放射が放射線帯を含む内部磁気圏において頻繁に発生しており、放射線帯の相対論的電子に加速において重要な役割を果たしていることが、観測的にもまた理論・シミュレーションからも明らかになってきた。磁気嵐の発生時に、大きな磁場擾乱のために放射線帯外帯の電子は一度は消失するが、その後数日かけて次第に回復し、ふたたび強い相対論的電子フラックスを持つ放射線帯が形成されることがわかってきた、この時同時に、強いホイッスラーモード・コーラス放射が頻繁に発生していることを、「あけぼの」衛星観測データを解析することから検証した。これによりコーラス放射が相対論的電子加速において本質的な役割を果たしていることが推察される。一方、コーラス放射と共鳴するテスト粒子シミュレーションに基づいて、放射線帯の電子フラックスの長時間にわたる変動を評価する手法を開発した。コーラス放射は大幅な周波数変動を伴いつつも位相が滑らかに変化する特異な波である。この発生メカニズムについて理論的考察を行い、コーラス放射の発生機構を解明した。この理論はホイッスラー波と共鳴する粒子の厳密な非線形軌道の解析に基づくものであり、従来の線形理論に基づく波動成長機構とは全く異なる非線形機構に基づく新しい非線形波動成長理論である。この理論から結論される周波数変動とコーラス波の振幅との関係を、コーラスの発生過程を再現した電子ハイブリッドコードおよび電磁粒子コードによる2種類のシミュレーションにおいて検証することに成功した。さらに、これらのコードに新しい並列化アルゴリズムの実装を行った。放射線帯電子の時間変動について解析するために、大規模な電磁粒子シミュレーションを実行し、ホイッスラーモード・コーラス放射は、磁気圏の高エネルギー粒子との電子サイクロトロン共鳴によりピッチ各散乱を受けて、極めて有効に電子が極域に降下してオーロラを光らせていることが判明した。特に、コーラス放射の周波数変動により共鳴速度が大幅に変化するため、非常に幅広いエネルギーとピッチ角範囲の高エネルギー電子とサイクロトロン共鳴が起こり、周波数の上昇と共に異なるエネルギーの電子との非線形相互作用し、大部分の電子はピッチ角が下がりエネルギーを失う方向に散乱を受ける。これらの粒子の一部は極域に降下するロスコーンに入って、極域大気の中に失われることが分かった。これにより、従来の観測で極域におけるマイクロバーストと呼ばれていた粒子の降下現象が、コーラス放射の一つ一つの放射エレメントに対応していることを解明することができた。一方、新しい研究の展開として、クラスター衛星群のプラズマ波動観測データの解析からホイッスラーモード・コーラス放射によって電子が加速されているのと同じ放射線帯の領域において、低周波イオンモードの電磁イオンサイクロトロン波が、プロトンとの相互作用を通じて、コーラス放射と同じ非線形波動粒子相互作用により励起されていることを発見した。この励起に関わる非線形物理過程の理論を構築し、それにより観測されている周波数変動が説明できることを示した。この数ヘルツの低周波の波動は放射線帯の相対論的なエネルギーの電子とも相互作用して、相対論的電子のエネルギーを奪い極域大気への電子を効果させることができると考えられており、今後、ハイブリッドコード等のシミュレーションを通じて深い解析をしてゆくことが求められる。放射線帯のコーラス放射を人工的にトリガーするシミュレーション実験を行い、コーラス放射の飽和過程および電子加速過程について明らかにすることができた。また、コーラス放射の生成機構についても、デイビッド・ナン客員教授と共同して解析を行い、これまでの理論に加えて、さらに新しい知見を得ることができた。コーラス放射の初期における共鳴電流の役割について、ブラゾフ・ハイブリッドコードによるシミュレーションにヒントを得て理論研究を進めた。その結果、波動の磁界成分に平行な共鳴電流がホイッスラーモード波の線形分散関係を実質的に変化させて、そのためにコーラス放射初期の周波数変動が生まれることが明らかになった。この解析により、非線形成長率が最大となる周波数変動を生む最適な振幅値を理論的に導出し、その仮定が正しいことをクラスター衛星による最近の観測、電子ハイブリッドコードによるシミュレーションおよび電磁粒子コードによるシミュレーションにおいても検証することができた。特に電子ハイブリッドコードのシミュレーションにおいて高エネルギー電子の密度を変化させることによりコーラス放射の振幅を変化させて、昨年度までの理論研究で明らかにしていた波動の振幅と周波数の関係を確認し、コーラス放射の空間分布に関する理論値についても検証することができた。一方、昨年度行った低周波イオンモードの電磁イオンサイクロトロン波のトリガード放射について、さらに理解を深めるためにハイブリッドコードによるシミュレーションを行い、トリガード放射を再現することに成功した。これにより理論や観測では十分に理解できていなかった非線形成長の飽和過程について詳細に解析し、イオン加速により波動が減衰する過程が関与していることを確認することができた。これらの新しい知見は既に3編の学術論文として投稿し、高い評価を得て既にアクセプトされて印刷中である。
気相Beckmann転位反応のための高機能ゼオライト触媒の開発

従来、6-ナイロンの原料であるε-カプロラクタムの製造方法として採用されている硫酸を用いた液相Beckmann転位反応では、硫安の副生、装置の腐食等の問題点がある。我々はゼオライトやメソポーラスモレキュラーシ-ブなどの固体酸触媒が気相転位反応において極めて優れた性能を示すことを見出した。特に、我々はゼオライトの固有の表面酸性質を制御し、反応に用いられた希釈溶媒を最適化することにより触媒の活性、選択並びに安定性を向上させるとともに、ε-カプロラクタムの生成機構と希釈溶媒効果の発現機構を詳細に検討した。●βゼオライトによる気相Beckmann転位反応性能の評価と反応条件の最適化12員環細孔を持つβゼオライトを気相Beckmann転位反応用触媒に用いて、その反応性能を評価した。特に、反応のキャリヤ-ガス、オキシムの希釈溶媒などのファクターが転位反応に及ぼす影響について検討し、触媒の高活性、高選択性と高安定性を実現した。βゼオライト触媒の表面性質並びに反応雰囲気(キャリヤ-ガス・希釈溶媒)と転位反応の活性、選択性との相関関係を検討した。●ゼオライト細孔構造と希釈溶媒効果の考察β、LTL、OFF、MTW、MOR、FAU(12員環)、MFI、FER(10員環)、CHA(8員環)のゼオライト及びメソポーラスモレキュラーシ-ブを触媒として、ゼオライト細孔構造及び希釈溶媒の違いが転位反応に及ぼす効果を調べた。メタノールの代わりに1-ヘキサノールを希釈溶媒に用いると、12員環ゼオライトによるラクタムの生成活性・選択性・安定性は最も顕著に向上したことが分かった。●FAUゼオライトの表面酸性質(SlO_2/Al_2O_3)の違いによる気相Beckmann転移反応への影響SlO_2/Al_2O_3比の異なるFAUゼオライトに対して、アルコール希釈溶媒の効果を検討した。1-ヘキサノールを希釈溶媒とした時、酸強度が中程度以下の少量の酸点を持つFAU(SlO_2/Al_2O_3=62)ゼオライトは極めて高い活性、選択性、並びに安定性を示すことを見出した。●ゼオライトによる気相Beckmann転位反応機構の考察アルコール吸着・FT-IR測定により、各ゼオライト上のε-カプロラクタムの生成活性点を調べた。また、ゼオライト上におけるシクロヘキサンノンオキシムからε-カプロラクタムへの生成機構並びに希釈溶媒効果の発現機構を検討した。
悪性黒色腫における遺伝子導入によるアポトーシス誘導の治療戦略

表皮角化細胞と.悪性黒色腫細胞の共培養下において、表皮角化細胞にTGF-βの機能を制御する働きをもたせ、局所的な悪性黒色腫細胞のアポトーシス誘導を実現することで悪性黒色腫の治療に応用することを目標としてきた。しかし、ヒトの悪性黒色腫瘍株をもちいたアポトーシス誘導実験において、抗TGF-β1抗体およびFas抗体を悪性黒色腫細胞に作用させアポトーシス誘導を試みたが、満足する結果を得ることが出来なかった。悪性黒色腫細胞を細胞外のサイトカインの刺激をコントロールすることでアポトーシスに導くことは困難が予想されたため、われわれは、まずは、良性の腫瘍性皮膚疾患であるケロイド由来線維芽細胞を用いることに方針を変更した。ケロイドにおける線維芽細胞と表皮角化細胞の共培養系を確立し、まずはその相互作用を検討し、今後、共培養下における悪性腫瘍細胞の治療への応用を考えた。ケロイドにおける線維芽細胞と表皮角化細胞の共培養系を確立した後、共培養した線維芽細胞について細胞増殖およびアポトーシスに関連するMAPKカスケードの下流に位置するERK,JNKのリン酸化およびアポトーシス関連タンパク(Fas/FasL,Bcl-2,TGF-β1)の発現について解析を行った。正常皮膚由来表皮角化細胞あるいはケロイド由来表皮角化細胞との共培養下における正常皮膚およびケロイド由来線維芽細胞の細胞増殖およびアポトーシス抵抗性について検討した結果、ケロイド由来表皮角化細胞と共培養した線維芽細胞で最も細胞増殖率が高く、かつ最も高いアポトーシス抵抗性を示し、リン酸化されたERK,JNKが強く発現していた。また、Bc1-2,TGF-β1,-β2の発現量が最も強く認められた。ケロイド表皮は正常表皮に比べ共培養下のケロイド由来線維芽細胞の細胞増殖およびアポトーシス耐性に強い影響をもつと考えられた。形成外科領域において皮膚悪性黒色腫は最も予後の悪い疾患の一つである。これまでにわれわれは腫瘍の性質を持ち合わせるケロイド由来線維芽細胞がアポトーシス耐性を示し、細胞の増殖と細胞死(アポトーシス)のバランスの崩壊が起こっていることを報告した。また線維芽細胞に対して細胞増殖作用や細胞外基質合成促進をもつTGF-β1がケロイド由来線維芽細胞が細胞死を回避するための重要な機能を有していることを明らかにした。癌細胞においてもTGF-β1とアポトーシスの関連は知られている。今回我々は表皮角化細胞にTGF-β1の機能を制御する働きをもたせ、局所的な悪性黒色腫細胞のアポトーシス誘導を実現することで悪性黒色腫の治癒に応用することを目標としている。今年度は、悪性黒色腫の検体が得られなかったため、2種類のヒト悪性黒色腫細胞株(MeWo、AK1)を用いて、まずアポトシース抵抗性を観察した。ヘキスト核染色によりnuclear condensationをみたところMeWo細胞では核の凝縮が全く見られなかったのに対し、AK1細胞では比較的多くの核凝縮がみられた。次に抗Fas抗体によりアポトーシスを誘導を試みたところMeWo細胞では24時間、72時間後でも核の凝縮が見られなかったのに対し、AK1細胞ではcell viabilityは減少していた。このことよりMeWo細胞はFasは発現しておらずアポトーシス抵抗性であり、AK1細胞ではFasが関連したシグナル伝達によりアポトシースを誘導できる細胞であることがわかった。表皮角化細胞と悪性黒色腫細胞の共

培養下において、表皮角化細胞にTGF-βの機能を制御する働きをもたせ、局所的な悪性黒色腫細胞のアポトーシス誘導を実現することで悪性黒色腫の治療に応用することを目標としてきた。しかし、ヒトの悪性黒色腫瘍株をもちいたアポトーシス誘導実験において、抗TGF-β1抗体およびFas抗体を悪性黒色腫細胞に作用させアポトーシス誘導を試みたが、満足する結果を得ることが出来なかった。悪性黒色腫細胞を細胞外のサイトカインの刺激をコントロールすることでアポトーシスに導くことは困難が予想されたため、われわれは、まずは、良性の腫瘍性皮膚疾患であるケロイド由来線維芽細胞を用いることに方針を変更した。ケロイドにおける線維芽細胞と表皮角化細胞の共培養系を確立し、まずはその相互作用を検討し、今後、共培養下における悪性腫瘍細胞の治療への応用を考えた。ケロイドにおける線維芽細胞と表皮角化細胞の共培養系を確立した後、共培養した線維芽細胞について細胞増殖およびアポトーシスに関連するMAPKカスケードの下流に位置するERK, JNKのリン酸化およびアポトーシス関連タンパク(Fas/FasL, Bcl-2,TGF-β1)の発現について解析を行った。正常皮膚由来表皮角化細胞あるいはケロイド由来表皮角化細胞との共培養下における正常皮膚およびケロイド由来線維芽細胞の細胞増殖およびアポトーシス抵抗性について検討した結果、ケロイド由来表皮角化細胞と共培養した線維芽細胞で最も細胞増殖率が高く、かつ最も高いアポトーシス抵抗性を示し、リン酸化されたERK, JNKが強く発現していた。また、Bcl-2,TGF-β1,-β2の発現量が最も強く認められた。ケロイド表皮は正常表皮に比べ共培養下のケロイド由来線維芽細胞の細胞増殖およびアポトーシス耐性に強い影響をもつと考えられた。
レーザー誘起固相重合法による高立体規則性ポリアクリロニトリルの合成と構造制御

アクリロニトリルを低温にて尿素と共に錯体形成させ、これに高エネルギービームを照射する事により、立体規則性の高いポリアクリロニトリル(PAN)を合成する事が出来る(包接重合法)。本研究は、この包接重合が通常のガンマ線、電子線以外に、紫外線(波長254nm)でも開始される事を確めたうえで(下図参照)、単一波長、指向性の強いエキシマレザーを用い、高規則度・超高分子量をもつPAN合成の可否(図中●印)を検討するものである。まず、新規購入の低温冷却装置を併用し、低温ラマン分光法によって、尿素針状結晶中の錯体形成プロセスについて構造化学的知見を得た。重合は短波長・高エネルギーほど容易に起こると予想されたが、事実は逆で、例えばArF(192nm)の場合には、錯体の分解(アブレーション)が優先してしまい、重合体は得られなかった。これは尿素自体が約200nmに強いUV吸収をもつ事と関連していると思われる。現在、より長波長のレーザー光(KrF、248nm;XeCl、308nm)を用いて、鋭意実験を継続中である。
神経突起伸展活性天然物ネオビブサニンの効率的合成法の開発および構造-活性相関

現在までに我々はサンゴジュ(Viburnum awabuki)の葉部から80種を超えるビブサン型ジテルペン類を単離してきた.これらの中には,神経栄養因子様活性を初めとした特異な生物活性を示すものも多く存在し,幅広い分野の研究者から興味を集めている.今回,これらの研究に必要となる試料を迅速に提供出来るライブラリーの構築を目的とし,ビブサニン類に共通して含まれる11位4級不斉炭素構築法の開発を試みた.4-ペンテン-1-オールをジルコノセンジクロライドおよびトリメチルアルミニウムと反応させ,ヨウ素で処理する根岸法により(E)-ヨード-2-メチルアルケンへと変換後,水酸基をtert-ブチルジフェニルシリル基で保護し,さらに,10mol%テトラキストリフェニルホスフィンパラジウムを触媒とし,一酸化炭素雰囲気下でリチオ化した(S)-4-フェニル-2-オキサゾリジノンと反応させ,カルボニル挿入反応を含むカップリングを行い,α,β-不飽和カルボン酸のキラルオキサゾリジノン誘導体を得た.次にα,β-不飽和カルボン酸のキラルオキサゾリジノン誘導体を種々のビニル銅試薬と反応させたところ,目的とする1,4-ビニル付加体が高いジアステレオ選択的で得られることを見出した.現在,収率向上を目指し,検討中である.一方,ペンテンオールから出発しJohnson-Claisen転位を含む7段階の反応を経て上記1,4-ビニル付加体と合成化学的に等価なラセミの共通中間体を得た.共通中間体をアセチレン体へと導き,ヒドロホウ素化後,ヨウ化ビニル体との鈴木-宮浦反応に付し,立体選択的に(E,E)-共役ジエン体へと導いた.続いて,(E,E)-共役ジエン体に対し,Sharpless不斉ジヒドロキシル化を行ったところ,期待通り位置選択的に反応が進行し,(7S,8S)-ジオール体が得られた.さらに,両側鎖の修飾を行った後,一酸化炭素挿入による環化を試みたところ,望む11員環型中間体が得られることを見出した.一方,ラセミの共通中間体をヨウ素体へと導き,9-BBNを用いてヒドロホウ素化した後,一酸化炭素挿入による環化を試みたところ,望む7員環型中間体が得られることを見出した.現在,それぞれをビブサニンB,Cに導くことを検討中である.当研究室では,スイカズラ科Viburnum属Viburnum awabukiの葉部から単離・構造決定したネオビブサニンおよびネオビブサニンA, Bがラット胎児の初代培養神経細胞に対し,顕著な樹状突起伸展作用と生存維持作用を示すことを見出している.このことは,化合物ネオビブサニン類が抗アルツハイマー病薬開発のためのリードとして有望であることを示唆している.今回,我々はネオビブサニン類の量的供給を行う目的でそれらの効率的な合成ルートを開発することとした.当研究室では,スイカズラ科Viburnum属Viburnum awabukiの葉部から単離・構造決定したネオビブサニンおよびネオビブサニンA, Bがラット胎児の初代培養神経細胞に対し,顕著な樹状突起伸展作用と生存維持作用を示すことを見出している.このことは,化合物ネオビブサニン類が抗アルツハイマー病薬開発のためのリードとして有望であることを示唆している.今回,我々はネオビブサニン類の量的供給を行う目的でそれらの効率的な合成ルートを開発することとした.現在までに我々はサンゴジュ(Viburnum awabuki)の葉部から80種を超えるビブサン型ジテルペン類を単離してきた.これらの中には,神経栄養因子様活性を初めとした特異な生物活性を示すものも多く存在し,幅広い分野の研究者から興味を集めている.今回,これらの研究に必要となる試料を迅速に提供出来るライブラリーの構築を目的とし,ビブサニン類に共通して含まれる11位4級不斉炭素構築法の開発を試みた.4-ペンテン-1-オールをジルコノセンジクロライドおよびトリメチルアルミニウムと反応させ,ヨウ素で処理する根岸法により(E)-ヨード-2-メチルアルケンへと変換後,水酸基をtert-ブチルジフェニルシリル基で保護し,さらに,10mol%テトラキストリフェニルホスフィンパラジウムを触媒とし,一酸化炭素雰囲気下でリチオ化した(S)-4-フェニル-2-オキサゾリジノンと反応させ,カルボニル挿入反応を含むカップリングを行い,α,β-不飽和カルボン酸のキラルオキサゾリジノン誘導体を得た.次にα,β-不飽和カルボン酸のキラルオキサゾリジノン誘導体を種々のビニル銅試薬と反応させたところ,目的とする1,4-ビニル付加体が高いジアステレオ選択的で得られることを見出した.現在,収率向上を目指し,検討中である.一方,ペンテンオールから出発しJohnson-Claisen転位を含む7段階の反応を経て上記1,4-ビニル付加体と合成化学的に等価なラセミの共通中間体を得た.共通中間体をアセチレン体へと導き,ヒドロホウ素化後,ヨウ化ビニル体との鈴木-宮浦反応に付し,立体選択的に(E,E)-共役ジエン体へと導いた.続いて,(E,E)-共役ジエン体に対し,Sharpless不斉ジヒドロキシル化を行ったところ,期待通り位置選択的に反応が進行し,(7S,8S)-ジオール体が得られた.さらに,両側鎖の修飾を行った後,一酸化炭素挿入による環化を試みたところ,望む11員環型中間体が得られることを見出した.

一方,ラセミの共通中間体をヨウ素体へと導き,9-BBNを用いてヒドロホウ素化した後,一酸化炭素挿入による環化を試みたところ,望む7員環型中間体が得られることを見出した.現在,それぞれをビブサニンB,Cに導くことを検討中である.
大気汚染曝露評価のための高空間解像度分布推定モデルの開発と疫学研究への適用

大気汚染物質の曝露評価に必要とされる高空間解像度分布推定が可能であるLand Use Regressionモデルを構築する.また,詳細な気象場の取り込みや越境汚染の影響を考慮するための広域大気質モデルとのハイブリッド化を行うことにより,日本特有の大気環境の特性を考慮したモデルの開発と精度向上のための改良を行う.さらに,モデルの予測結果を既に実施された疫学調査に適用して健康影響評価を行うことで,LURモデルの有用性を確認する.大気汚染物質の曝露評価に必要とされる高空間解像度分布推定が可能であるLand Use Regressionモデルを構築する.また,詳細な気象場の取り込みや越境汚染の影響を考慮するための広域大気質モデルとのハイブリッド化を行うことにより,日本特有の大気環境の特性を考慮したモデルの開発と精度向上のための改良を行う.さらに,モデルの予測結果を既に実施された疫学調査に適用して健康影響評価を行うことで,LURモデルの有用性を確認する.
遺伝子工学的手法によるBGMV変異株の作製とその複製

1本鎖(ss)DNAウイルスであるBGMVゲノムは2種類のDNA(1と2)からなる。我々はすでにBGMVssDNAの複製型2本鎖(ds)DNA1と2の全域をそれぞれ別々にPBR322のClaIおよびHinaIII部位にクローニングした。また、BGMVdsDNAの全塩基配列からdsDNA1には6個、dsDNA2には2個のオープンリーディングフレーム(ORF)が存在する。しかしながら、それぞれのORFの機能については全く知られていない。そこで今年度はそれぞれのORFの一部欠失変異体を作製し、その変異体の植物体内での複製の有無を調べることにより、各ORFの複製における重要性の度合を明らかにした。BGMV DNAの一部欠失変異体の作製を行うために、まずBGMVdsDNAの塩基配列から、BGMVdsDNAのORFを1個所切断する制限酵素を検索したところ、AflIIはBGMVdsDNA1のORFIRI、BglIIはBGMVdsDNA1のORFILIおよびdsDNA2のORF2L1、KpmIはBGMV DNAのORFIL2とIL3を切断することがわかった。したがって、一部欠失変異体の作製には、これらの制限酵素のいずれかで切断し、生じた付着末端をS1ヌクレアーゼで処理し、平滑末端ライゲーションを行って作製した。このようにして作製した一部欠失変異体をインゲンに接種した。葉内でのDNAの増殖の有無は、dCTP〔α-^<32>P〕で標識したクローン化BGMVdsDNAをプローブとして、接種葉から抽出した全核酸とのドットブロットハイブリダイゼーション法により調べた。その結果、BGMVdsDNAのORFILI、IL2、IL3、2L1はBGMVdsDNAの複製にとって極めて重要であることがわかった。しかしながら、ORFIR1の一部欠失変異体はその欠失にもかかわらず、複製可能なことがわかった。さらに、ORFIR1を約400塩基欠失しても複製可能であった。今後、ORFIR1に外来遺伝子を導入し、BGMVdsDNAのベクター化の研究を進めたい。
アナログ特性を考慮した新しいマルチメディアディジタル信号処理の研究

サンプル値制御理論を導入することにより,従来のディジタル信号処理では考慮されることのなかったナイキスト周波数以上の周波数成分をも最適に復元する手法を確立し,これをもとにマルチメディア情報の新しい処理を考案した.具体的には,「JPEG画像・MPEG動画信号のノイズ除去」,「ΔΣ変調器の最適設計」,「弦楽器のディジタルモデリング」,「スプライン補間システムの設計」の研究を行い,従来法よりも優れた処理法,設計法を開発した.JPEG画像・MPEG動画のノイズ除去では,高周波ノイズであるモスキートノイズやブロックノイズをサンプル値H∞最適なディジタルフィルタで除去し,さらに高周波の情報(画像のエッジ)を保存するために,非線形処理(εフィルタ処理)を採り入れた.これにより,従来法(メディアンフィルタ処理等)よりも優れたノイズ除去性能を得た.また,ΔΣ変調器の設計では,非線形フィードバックの特性を解析し,その安定条件を得た他,オーバーサンプリングの特性をサンプル値制御理論で捉えることにより,ナイキスト周波数以上の成分を考慮した周波数整形の定式化を行った.このような定式化は,従来では行われていなかったものであり,なおかつ従来法よりも優れた変調器が設計可能であることを示すことができた.また,弦楽器のディジタルモデリングでは,部分空間同定法を用いて楽器の同定を行い,少ないパラメータで弦楽器の音を再生する機構を提案した.これは従来法であるサンプリング法よりもはるかに少ない記憶素子で実現でき,携帯電話等への実装が可能である.さらに,スプライン補間システムの設計では,非因果的なシステムを因果的なシステムで近似する際に,H∞最適化を用い,従来よりも周波数応答において良好な性質を持つスプライン補間システムを設計することができた.本年度目標としたところは,1)サンプル値制御理論を用いたディジタル画像信号の最適圧縮・復元,また2)音声合成,楽器音合成へのサンプル値制御理論の応用である.1)については,まず,画像解像度変換にサンプル値制御理論を導入し,従来法である双線形法や双3次法に比べてより自然な処理が行なえることを示した.また,JPEG圧縮画像に顕著たあらわれる「モスキートノイズ」および「ブロックノイズ」を軽減する手法をサンプル値制御理論にもとづき開発した.アナログ特性を考慮した設計により,特に人物画像や自然画像において従来のJPEG画像よりも自然な復元が可能となり,また雑音と画像のエッジをしきい値で区別する非線形処理を施すことにより,サンプル値設計の自然な復元とエッジ保存を両立させることが可能となった.2)については,音声合成・楽器音合成におけるピッチの決定に必要な非整数遅延フィルタ(Fractional Delay Filter)の設計をサンプル値制御を用いて行なった.非整数遅延フィルタの設計ではサンプル点間の補間が重要であり,その最適補間はサンプル値制御理論を用いてはじめて達成される.特に楽器や音声の合成の場合,アナログ特性を考慮しなければ不自然な合成音となってしまう.本研究により,サンプル値制御を用いたフィルタ設計が可能となることが示され,さらに設計は線形行列不等式によって容易に行なうことができることも示された.また,アナログ特性が1次のローパス特性の場合,設計パラメータを変数として設計でき,これによりフィルタをアダプティブにすることが可能となった.サンプル値制御理論を導入することにより,従来のディジタル信号処理では考慮されることのなかったナイキスト周波数以上の周波数成分をも最適に復元する手法を確立し,これをもとにマルチメディア情報の新しい処理を考案した.具体的には,・JPEG画像信号のノイズ除去・オーバーサンプリングΔΣ変調器の設計・弦楽器のディジタルモデリングの研究を行い,従来法よりも優れた処理法,設計法を開発した.JPEG画像のノイズ除去では,高周波ノイズであるモスキートノイズやブロックノイズをサンプル値H∞最適なディジタルフィルタで除去し,さらに高周波の情報(画像のエッジ)を保存するために,非線形処理(εフィルタ処理)を採り入れた.これにより,従来法(メディアンフィルタ処理等)よりも優れたノイズ除去性能を得た.また,オーバーサンプリングΔΣ変調器の設計では,非線形フィードバックの特性を解析し,その安定条件を得た他,オーバーサンプリングの特性をサンプル値制御理論で捉えることにより,ナイキスト周波数以上の成分を考慮した周波数整形の定式化を行った.このような定式化は,従来では行われていなかったものであり,なおかつ従来法よりも優れた変調器が設計可能であることを示すことができた.また,弦楽器のディジタルモデリングでは,部分空間同定法を用いて楽器の同定を行い,少ないパラメータで弦楽器の音を再生する機構を提案した.これは従来法であるサンプリング法よりもはるかに少ない記憶素子で実現でき,携帯電話等への実装が可能である.サンプル値制御理論を導入することにより,従来のディジタル信号処理では考慮されることのなかったナイキスト周波数以上の周波数成分をも最適に復元する手法を確立し,これをもとにマルチメディア情報の新しい処理を考案した.具体的には,「JPEG画像・MPEG動画信号のノイズ除去」,「ΔΣ変調器の最適設計」,「弦楽器のディジタルモデリング」,「スプライン補間システムの設計」の研究を行い,従来法よりも優れた処理法,設計法を開発した.JPEG画像・MPEG動画のノイズ除去では,高周波ノイズであるモスキートノイズやブロックノイズをサンプル値H∞最適なディジタルフィルタで除去し,さらに高周波の情報(画像のエッジ)を保存するために,非線形処理(εフィルタ処理)を採り入れた.

これにより,従来法(メディアンフィルタ処理等)よりも優れたノイズ除去性能を得た.また,ΔΣ変調器の設計では,非線形フィードバックの特性を解析し,その安定条件を得た他,オーバーサンプリングの特性をサンプル値制御理論で捉えることにより,ナイキスト周波数以上の成分を考慮した周波数整形の定式化を行った.このような定式化は,従来では行われていなかったものであり,なおかつ従来法よりも優れた変調器が設計可能であることを示すことができた.また,弦楽器のディジタルモデリングでは,部分空間同定法を用いて楽器の同定を行い,少ないパラメータで弦楽器の音を再生する機構を提案した.これは従来法であるサンプリング法よりもはるかに少ない記憶素子で実現でき,携帯電話等への実装が可能である.さらに,スプライン補間システムの設計では,非因果的なシステムを因果的なシステムで近似する際に,H∞最適化を用い,従来よりも周波数応答において良好な性質を持つスプライン補間システムを設計することができた.
大気ニュートリノの天頂角分布の精密観測とニュートリノ振動の研究

大型水チェレンコフ装置スーパーカミオカンデで大気ニュートリノを観測し、そのデータを精密に解析することで、ニュートリノ振動の研究を行った。大気ニュートリノ事象のうち高エネルギーのミューオン事象に対し上向きの事象と下向きの事象の比をとると、理論予想値が1のところ、観測値は0.56±0.04(統計誤差)±0.01(系統誤差)となり、統計的には8シグマの有意さで理論と合わない。これを説明するためには、飛行距離の長い上向きミューニュートリノがニュートリノ振動で減ってしまったと考えるしかない。この結論は、観測されたミューオンと電子の数の比の測定や、より高エネルギーの大気ニュートリノが測定器の外で相互作用して測定器に入射した上向きミューオン事象のデータでも支持されることを確認した。これらの観測より、我々は大気ニュートリノのデータからニュートリノ振動の確固たる証拠をつかんだと結論した。大気ニュートリノ振動はミューニュートリノとタウニュートリノ間の振動と通常は解釈される。しかし、もし、今まで知られていない通常の弱い相互作用もしないニュートリノ(ステライルニュートリノ)を考えても矛盾なくデータを説明できるという指摘がある。そこで我々は、このような新しい粒子がニュートリノ振動に関わっているか否かを、ステライルニュートリノが中性カレント相互作用も含めて物質と全く相互作用をしないことを利用して検定した。その結果99%の信頼度でニュートリノ振動にステライルニュートリノは関わってないという結論をえた。以上より、ニュートリノ振動はミューニュートリノとタウニュートリノ間であり、2種のニュートリノ間の質量の2乗の差は(25)×10^<-3>eV^2であり、また、2種のニュートリノ間の混合角はsin^22θ>0.88と、考え得る最大であることが判明した。本年度は、スーパーカミオカンデデータの解析プログラムの大幅な改良をおこなった。特に全ての解析を自動化し、人間のバイアスの全く入らない解析が可能になった。この解析方法を用いて、大気ニュートリノのミューニュートリノと電子ニュートリノの比がスーパーカミオカンデのデータにおいても理論の約0.6倍である(ミューニュートリノが相対的に少ない)との結果を得、以前のカミオカンデの測定結果を非常に高密度で確認した。これを論文にまとめた。また、大気ニュートリノの天頂角分布についても予備的な解析を終えた。その結果、約1.3GeV以上の比較的高エネルギーのデータについてミューニュートリノのデータに関しては理論予言に反して下から来るニュートリノが上から来るものに比べ約半分で有意に少ないこと、また電子ニュートリノに関して理論どおり、誤差の範囲内で上下の非対象性はないことがわかった。この結果はニュートリノ振動によって、ミューニュートリノがタウニュートリノに転位していると考えるとうまく説明できる。一方、データ解析、特に粒子発生点決定精度の信頼性を実証するため、プロポーショナルカウンターをスーパーカミオカンデ水槽水槽上に設置し、粒子発生点決定精度の評価を進めた。現在このプロポーショナルカウンタのデータを取得中である。本年度は、スーパーカミオカンデにおける大気ニュートリノのデータ解析を進めた。特に、大気ニュートリノ中のミューニュートリノと電子ニュートリノの比に関しては、観測したエネルギー1.3GeV以下の低エネルギーサンプルに対し、観測値は理論値の0.67±0.024(統計誤差)±0.05(系統誤差)を得、またそれ以上の高エネルギーサンプルに対しては、0.66±0.04(統計誤差)±0.08(系統誤差)を得、共に理論値よ有意に小さい値であった。これを説明するにはニュートリノ振動が必要である。

さらに、高エネルギーのミューニュートリノサンプルに対し、上向きと下向きの比をとると、理論値が1のところ、観測値は0.53±0.05(統計誤差)±0.01(系統誤差)となり、統計的には7シグマの有意さで理論と合わない。これを説明する飛行距離の長い上向きミューニュートリノがニュートリノ振動で減ってしまったと考えるしかない。上記の観測データを説明するため、ニュートリノ振動の解析をおこなった。最新のデータを説明するためには、ミューニュートリノとタウニュートリノ間のニュートリノ振動を仮定し、2種のニュートリノの質量の2乗の差として、(18)×10^<-3>eV^2、また2種のニュートリノ間の混合角として、0.85以上である必要があることがわかった。これらの観測と解析を通して、我々はニュートリノ振動の証拠を得たと結論し論文にまとめた。本年度はスーパーカミオカンデの観測データを増やし、より一層ニュートリノ振動を確実な結果とするとともに、3年間の研究のまとめを行った高エネルギーのミューオンサンプルに対し上向きの事象と下向きの事象の比をとると、理論予想値が1のところ、観測値は0.56±0.04(統計誤差)±0.01(系統誤差)となり、統計的には8シグマの有意さで理論と合わない。これを説明するためには、飛行距離の長い上向きミューニュートリノがニュートリノ振動で減ってしまったと考えるしかない。この結論は、より高エネルギーの大気ニュートリノが測定器の外で相互作用して測定器に入射した上向きミューオン事象のデータでも支持されることを確認した。大気ニュートリノ振動はミューニュートリノとタウニュートリノ間の振動と通常は解釈される。しかし、もし、今まで知られていない通常の弱い相互作用もしないニュートリノ(ステライルニュートリノ)を考えても矛盾なくデータを説明できるという指摘がある。そこで我々は、このような新しい粒子がミニュートリノ振動に関わっているか、否かを、ステライルニュートリノが中性カレント相互作用も含めて物質と全く相互作用をしないことを利用して検定した。その結果99%の信頼度でニュートリノ振動にステライルニュートリノは関わってないという結論をえた。以上より、スーパーカミオカンデの大気ニュートリノデータから、ニュートリノ振動はミューニュートリノとタウニュートリノ間であり、2種のニュートリノ間の質量の2乗の差は(25)×10^<-3>eV^2で、また、2種のニュートリノ間の混合角はsin^22θ>0.88と、考え得るほぼ最大であることがs判明した。