hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
セレン化亜鉛の気相エピタキシャル成長によるpn接合と青色発光ダイオ-ド

1.開管法:(1)前年度までにZnとSeを原料とした水素輸送法により、PとLiを共添加してGaAs上に450500°Cで低抵抗p形ZnSe膜が得られることを報告した。(2)p形ZnSeはまだその再現性が悪く、その上にn形膜を成長させたpn接合の特性も必ずしも満足のいくものが得られていない。そのため、今年度はp形の再現性とpn接合の最適条件について検討した。(3)p形をGaAs基板上に成長させる時は基板を水素気流中600°Cの気相エッチングを行なうが、その上にn形を成長させる時は不純物の再分布を避けるために成長温度350°CでHClガスでの気相エッチングによりエピ成長する。(4)n形膜の不純物をSIMSにより分析した結果、Gaが高濃度にド-プされた。残留HClガスによりGaAs裏面から取り込まれた。(5)同様な方法によりGaAs基板上に成長させた膜のキャリア濃度はこれまでのアンド-プの場合よりも1桁高い。PLはGa_<zn>とV_<zn>が関与した深い準位が観測された。(5)Liの挙動を調べるためにアンド-プZnSeにLiを拡散した。250°C5分の拡散でSIMSにより補誤差関数分布が得られ、拡散係数を求めた。SIMS及びステップエッチングのPLから1μm程度拡散していることが明きらかになり、格子間拡散が起きていると結論づけられる。Li_<zn>及びLi_<int>が関与したドナ-・アクセプタ対発光が観測された。2.閉管法:(1)前年度までにZnSeの輸送速度の圧力依存性は封入ガスがArとH_2で異なることを示した。(2)今年度はH_2と熱伝導出の近いHeを封入してZnSeの輸送速度の圧力依存性を測定した。その結果、反応性ガスか熱伝導率かの違いが明らかになった。
引張あて材細胞壁の機能発現機構

引張あて材の特異的な性質が何によって引き起こされるのかについては幾つか議論があるが,そのうちでもゼラチン層(G層)の性質に帰する考え方が近年有力であり,かつ説得力がある.本研究課題では,とくに特異的な引張の成長応力の発生とそのバイオメカニックス的意義,乾燥による高い軸方向収縮率,また軸方向ヤング率の増加など,従来から多くの研究者が注目している挙動に着目し,その発生機構をゼラチン層の挙動に求めた.その結果,以下のことが知られた.(1)繊維力学モデルを用いたシミュレーションでは,G層の挙動が引張あて材の特異な性質の原因を引き起こすことが最も合理的な説明である.また,繊維力学モデルは細胞壁構成要素の力学物性を数値実験的に予測する上で,有用なツールとなる.(2)実験データの解析により,G層には結晶性のセルロースミクロフィブリルのほか,非結晶性多糖類のマトリックスが存在し,これが生材中では膨潤性のゲルを構成しているらしい.乾燥の結果ゲルは水素結合によって凝縮し(キセロゲル化),結果としてG層の大きな乾燥収縮が生じ,またヤング率の急激な増加が引き起こされる.一方,木化細胞壁ではリグニンの存在によって,キセロゲル化は抑制され,G層のようなダイナミックな変化は生じ得ない.この予測は,エックス線回折法による[200]面および[004]面間隔の含水率依存変化によっても支持される。(3)水分保持状態で加熱すると,G層は軸方向に大きく収縮する.,これは,水膨潤ゲル領域が示すゴム弾性によるものと考えられる.引張あて材の特異的な性質が何によって引き起こされるのかについては幾つか議論があるが,そのうちでもゼラチン層(G層)の性質に帰する考え方が近年有力であり,かつ説得力がある.本研究課題では,とくに特異的な引張の成長応力の発生とそのバイオメカニックス的意義,乾燥による高い軸方向収縮率,また軸方向ヤング率の増加など,従来から多くの研究者が注目している挙動に着目し,その発生機構をゼラチン層の挙動に求めた.その結果,以下のことが知られた.(1)繊維力学モデルを用いたシミュレーションでは,G層の挙動が引張あて材の特異な性質の原因を引き起こすことが最も合理的な説明である.また,繊維力学モデルは細胞壁構成要素の力学物性を数値実験的に予測する上で,有用なツールとなる.(2)実験データの解析により,G層には結晶性のセルロースミクロフィブリルのほか,非結晶性多糖類のマトリックスが存在し,これが生材中では膨潤性のゲルを構成しているらしい.乾燥の結果ゲルは水素結合によって凝縮し(キセロゲル化),結果としてG層の大きな乾燥収縮が生じ,またヤング率の急激な増加が引き起こされる.一方,木化細胞壁ではリグニンの存在によって,キセロゲル化は抑制され,G層のようなダイナミックな変化は生じ得ない.この予測は,エックス線回折法による[200]面および[004]面間隔の含水率依存変化によっても支持される。(3)水分保持状態で加熱すると,G層は軸方向に大きく収縮する.,これは,水膨潤ゲル領域が示すゴム弾性によるものと考えられる.(1)広葉樹あて材ゼラチン繊維の特異的機能の実測傾斜樹幹を有するコハウチワカエデ、ケヤキ、クヌギについて、斜部分の二次木部表面における表面成長応力、軸方向縦弾性係数(ヤング率)、軸方向乾燥収縮率を測定した。さらに、当年輪における組織・解剖学的特徴を"定量的に"観察し、成長応力、ヤング率、収縮率と比較した。その結果、ゼラチン繊維を含む引張あて材では、その成熟過程(二次木部形成過程)で軸方向に大きな引張応力が発生すること、また、完成後の引張あて材は水分放出によって軸方向に大きく収縮すること、ヤング率は生材においても正常な木部よりも有為に大きいことなどが明らかとなった。さらに、ゼラチン繊維の出現頻度、全視野に占めるゼラチン層の面積率との対応から、引張あて材の特異的な物性が、ゼラチン層の特異な性質に由来するものであることが強く示唆された。(2)ゼラチン繊維の機能発現機構の力学モデル繊維細胞モデルとして、4層(複合細胞問層、二次壁外層、同内層、ゼラチン層>複合円筒を用い、その力学的性質を弾性論の手法によって定式化した。各壁層の構造と挙動については、セルロース結晶繊維とそれを充填・包埋するマトリックスの複合体として振る舞うものとし、その力学的性質(非弾性ひずみの発生による寸法変化等)をマイクロメカニックスの手法によって解析した。その結果、ゼラチン層に見られる各種の特異的な機能を"パラメータ化"することに成功した。さらにゼラチン繊維細胞モデルを用いたシミュレーション結果と、実測される引張りあて材の挙動との比較を通じて、ゼラチン層の特異性を表す各種パラメータの具体的数値を推定した。(1)広葉樹あて材ゼラチン繊維の力学物性の解明(昨年度からの継続)今年度は、樹幹を有するコハウチワカエデ、クヌギ、ケヤキの引張りあて材の各種物性発現機構に続いて、ユーカリ2種(E.globules, E.grandis,)を供試樹木に加え、その引張あて材の組織的特徴と物性との関係を実験的に比較検討した。

コハウチワカエデ、クヌギ、ケヤキについては、とくにG繊維を含む引張あて材のヤング率が、乾燥に伴って劇的に増加すること、その直接原因として、ゼラチン層(G層)が水分放出によって急激に硬化するためであることを明らかにした。このメカニズムを説明するために、G繊維細胞の多層複合円筒状構造をモデル化し、ヤング率と含水率との関係を数値力学シミュレーションによって検討した。その結果、G層を構成するセルロース(重量比率にしてほぼ90%として)の結晶化度は、greenな状態では他の二次壁に比べて極めて低く(二次壁が50%に対しG層は22%程度)、水分放出によって次第に結晶性を増し、そのためにG繊維自体の弾性係数が増加することが推察された。グランディスユーカリについては、幼齢時には傾斜刺激を受けた場合、明確なゼラチン繊維を形成するが、伐期に達した樹幹(14年生)ではG層を形成しないタイプ(見掛け上は正常繊維)の引張あて材を形成するような樹種であることが明らかになった。グロビュラスユーカリについては、この樹種は樹齢に関わらず明確なG繊維を形成するが、伐期に達した樹幹では、傾斜刺激を受けなくても不規則的にG繊維を形成する樹種であることが、わかった。(2)G層の端離収集に関する予備試験本年度は、G層を引張あて材プレパラート片から分離収集し、その成分比、結晶特性、水分吸着特性を検討する予定であったが、あらたな問題に直面した。プレパラートから単離したフラグメントが多量のG層を含むのは分かったが、同時に破砕した二次壁、道管要素壁、あるいは穿孔板と思われる塵状のフラグメントが混在しやすいことが分かった。樹種によっては微量ではあるが、分析に供するだけの量のG層フラグメントを得るには、何らかの工夫が必要と思われた。昨年度の研究を発展させ、コハウチワカエデ、クヌギ、ケヤキ、ユーカリ3種(E.globules, E.grandis,)の引張りあて材の各種物性発現機構に続いて、E.dunnii,を供試樹木に加え、その引張あて材の組織的特徴と物性との関係を実験的に比較検討した。コハウチワカエデ、クヌギ、ケヤキについては、とくにG繊維を含む引張あて材のヤング率が、乾燥に伴って劇的に増加すること、その直接原因として、ゼラチン層(G層)が水分放出によって急激に硬化するためであることが確実となった。ユーカリ3種においても同様な推論が得られた.(2)G層の端離収集に関する予備試験(継続)プレパラートから単離したフラグメントが多量のG層を含むのは分かったが、同時に破砕した二次壁、道管要素壁、あるいは穿孔板と思われる塵状のフラグメントが混在しやすいことが分かった。遠心分離法が有効な手順であることが,実験によって示唆された.(1)G層の端離収集に関する試験本年度は、G層を引張あて材プレパラート片から分離収集し、その成分、結晶、水分吸着特性を検討した.昨年度行なった予備試験では,プレパラートから単離したフラグメントに,破砕した二次壁、道管要素壁、あるいは穿孔板と思われる塵状のフラグメントが混在しやすいことが分かったが,今年はその問題の解決に取り組んだ.
単純ヘルペスウイルス1型の潜伏感染に関する臨床的ウイルス学的研究

単純ヘルペスウイルス1型(HSV-1)の重複潜伏感染の存在を明らかにするために,同じ人で時期を異にするHSV-1分離株につき、HSV-1感染症群と口腔悪性腫瘍患者で無症候性に唾液中へHSV-1の排出の見られた無症候性排出群に分け,制限酵素BamH IとSal 1を用いてDNA切断パターンを解析し比較した.すなわち,1)同一人で3週以上の間隔で分離された感染症10例の23株,無症候性13例の32株,2)初感染症例で再発病巣を発現し受診した9例の20株,3)HSV-1感染症と口腔癌で術後に無症候性排出が3日以上ほぼ連続してHSV-1の分離できたHSV-1感染症10例の50株と無症候性排出例10例34株を検体とした.また,両群よりのウイルスクローン分離株,感染症10例と無症候性2例についても同様の検索を行い次の様な結果を得た.1)HSV-1感染症群では,全症例で異る株を示すものはなかった.2)逆に無症候性排出ウイルス群では,3週以上の長期に及ぶ分離株の検索で13例中9例の64%に異る株の排出を認め,重複潜伏感染の存在が明らかとなった.3)同じく,日を異にする実験群で10例中2例に最後の日に異る株を認め,またウイルスクローン分離株では2例中1例に複数株の存在が認められ,唾液中への同時排出の可能性が示唆された.一方,HSV-1感染症ウイルスと無症候性排出ウイルスの性状に関する検討は,両群とストック株の中から5株づつ取り出し,凍結融解による感受性の低下と増殖曲線を描いて増殖能を比較した.その結果,無症候性排出ウイルス群で感受性の低下が早く,増殖能においても弱く明らかに差のあることが分った.単純ヘルペスウイルス1型(HSV-1)の重複潜伏感染の存在を明らかにするために,同じ人で時期を異にするHSV-1分離株につき、HSV-1感染症群と口腔悪性腫瘍患者で無症候性に唾液中へHSV-1の排出の見られた無症候性排出群に分け,制限酵素BamH IとSal 1を用いてDNA切断パターンを解析し比較した.すなわち,1)同一人で3週以上の間隔で分離された感染症10例の23株,無症候性13例の32株,2)初感染症例で再発病巣を発現し受診した9例の20株,3)HSV-1感染症と口腔癌で術後に無症候性排出が3日以上ほぼ連続してHSV-1の分離できたHSV-1感染症10例の50株と無症候性排出例10例34株を検体とした.また,両群よりのウイルスクローン分離株,感染症10例と無症候性2例についても同様の検索を行い次の様な結果を得た.1)HSV-1感染症群では,全症例で異る株を示すものはなかった.2)逆に無症候性排出ウイルス群では,3週以上の長期に及ぶ分離株の検索で13例中9例の64%に異る株の排出を認め,重複潜伏感染の存在が明らかとなった.3)同じく,日を異にする実験群で10例中2例に最後の日に異る株を認め,またウイルスクローン分離株では2例中1例に複数株の存在が認められ,唾液中への同時排出の可能性が示唆された.一方,HSV-1感染症ウイルスと無症候性排出ウイルスの性状に関する検討は,両群とストック株の中から5株づつ取り出し,凍結融解による感受性の低下と増殖曲線を描いて増殖能を比較した.その結果,無症候性排出ウイルス群で感受性の低下が早く,増殖能においても弱く明らかに差のあることが分った.I HSV-1の重複潜伏感染に関する検討同一人で時期(最短21日から最長2年2ケ月)を異にする唾液への無症候性排出ウイルス株(13例32株)とHSV感染症分離株(10例23株)につき、ウイルスDNAを抽出しパターンの比較を行った結果、無症候性群では13例中9例(69%)に異なる株が認められたのに対し、感染症群では10例全てに同じパターンが認められた。また、ウイルスクローンによるパターン分析の結果は、感染症では11例全てが同じ株であったが、無症候性排出群では、3例中2例に異なる株のパターンを示した。以上の結果はHSV-1の重複潜伏感染を示唆する。II排出ウイルス分離株と感染症分離株の性状に関する検討ストックウイルス株のウイルス力価の測定、15年、14年、10年前のストック株より無症候性ウイルス株と感染症ウイルス分離株を各年度毎に10検体ずつ抽出し、0.1mlのウイルスを1:10から順次10倍階段希釈を行い、プラック法により定量を行ったところ、いずれの検体でもウイルス力価10^6PFU/mlを示した。同様、無症候性排出ウイルス5株、感染症ウイルス分離株5株につき、凍結融解による力価の低下を比較した。増殖させたウイルス株(10^6PFU/ml)を0.2mlずつ10本のマイクロスピッツに分注凍結した群と2mlのスピッツに凍結保存した群に分け、2年間にわたって定期的に融解し、プラック法により定量を行った。

分注した群については、10^6PFU/mlのウイルス力価を示し低下は見られなかったが、2mlのスピッツ群では、融解する毎に低下が見られ、総量の減少に伴い低下が著しく、それも排出ウイルス群に著明であった。以上の結果から融解することが、感受性の低下に関連していることが明らかとなった。単純ヘルペスウイルス1型(HSV-1)の重複潜伏感染の存在を明らかにするため,同一個人で時期を異にするHSV-1分離株につき,分子疫学的に検索した.対象と材料は,当教室で治療を行ったHSV-1感染症と口腔癌患者で,術後に唾液中に無症候性排出のみられた症例の中で一度治療した後に再来し,再び治療を行った症例の中から分離株のストックされていた1)同一個人で時期を異にする(3週以上の間隔)HSV-1感染症10例の23株と口腔癌患者で術後に無症候性排出のみられた13例32株, 2) HSV-1初感染症例で,その後再発病巣発現時に来院した9例の20株である.また,日を異にして差が見られるかどうかを知るため, 3) HSV-1感染症と口腔癌で術後に無症候性排出が3日以上ほぼ連続してHSV-1の分離できたHSV-1感染症10例の50株と無症候性排出例10例34株である.各群の分離ウイルスストック株より,ウイルスDNAを抽出し,制限酵素BamHIとSallで切断し,電気泳動を行った後,UVライト下に切断パターンを同一個人毎に観察比較した.その結果,各群ともHSV-1感染症例では,全てが同一パターンを示し,同一株の再活性であった.しかし,無症候性排出ウイルス群で,3週以上の間隔で時期を異にする13例中9例の69%に,異るパターンを示すウイルス株が存在した.また,日を異にする分離株の比較においても,無症候性排出ウイルス群で10例中の2例に途中から異るパターンを示す株が存在した.以上の結果から,HSV-1の重複潜伏感染の存在がより明らかなものとなった.
ダイバータの最適化

ヘリオトロン型装置におけるダイバータプラズマ特性の解明についてLHD(日本),Uragan-3M(ウクライナ)などのヘリオトロン型装置では自然に備わるヘリカルダイバータ配位における実験を行っている。この配位では磁力線構造が対称な位置のダイバータ板へ流入する熱・粒子束に非対称性が観測されており、その機構の解明が進められた。Uragan-3Mでは,高速イオンのB×∇Bドリフト方向への直接損失がダイバータ粒子束の上下非対称性に影響を及ぼすことが明らかにされた。また、周辺プラズマ中の低周波密度・電位揺動計測が静電プローブを用いて行われ、揺動による径方向粒子束は拡散による粒子束と同程度であること、揺動による全粒子束の50%以上が間欠的なバーストによることが明らかにされた。一方、揺動による粒子束の径方向分布は、このような粒子束が径方向に減少し、統計的磁気面よりも外側には漏れ出さないことも分かった。高効率水素排気装置の開発について磁場閉じ込め装置における高性能プラズマ生成閉じ込めにおいて重要なダイバータ領域での粒子制御を実現するために、V族金属薄膜(メンブレン)と水素原子の相互作用("超透過現象")を利用した新たな水素排気法に関する基礎実験と核融合実験装置のダイバータ領域での水素排気の原理実証実験を行った。ダイバータ環境下で起こる高エネルギーイオンスパッタリングあるいは第一壁やダイバータ板材料である金属元素や炭素の堆積がメンブレンの水素透過性能に及ぼす影響をプラズマ基礎実験で明らかにし、その対処法についても実験的に確認した。また、実機でのダイバータ水素粒子排気実験ではトカマクプラズマでメンブレンポンプによる水素排気が初めて実証され、ダイバータ領域での利用も可能であることが示された。それによって、ダイバータ排気を高効率化するための水素粒子排気法としてメンブレンポンプやパネルポンプを実用化する見通しが得られた。定常核融合炉におけるダイバータ最適化を目指して、1.高効率の水素排気装置開発、及び、2.原理的に定常運転が容易なヘリオトロン/トルサトロン型装置におけるダイバータ特性研究、の2本柱で研究を進めている。1.高効率水素排気装置の開発ダイバータにおける粒子制御を目的として、超透過現象を利用した高効率水素排気装置(メンブレインポンプ)の開発を、サンクトペテルブルグ通信国立大学(ロシア)と共同で進めている。今年度は、実機におけるダイバータ部で予想される、メンブレイン表面への炭素不純物堆積が超透過現象に与える影響について研究を行った。その結果、不純物体堆積はメンブレインの性能を低下させるが、メンブレインの温度をすう百度にあげることでそれを回避できることが分かった。また、水素原子による物理及び化学スパッタリングによる不純物の生成と脱離過程がどのように相互作用しているのかを明らかにした。他の不純物(ボロン等)堆積による影響については今後明らかにしていく。2.ヘリオトロン/トルサトロン型装置におけるダイバータ特性の研究ヘリオトロン/トルサトロン型装置におけるダイバータ物理の理解を目的として、核融合科学研究所の大型ヘリカル装置(LHD)、及びハリコフ物理工業研究所(ウクライナ)のURAGAN-3M装置においてダイバータプラズマ計測を行っている。LHDでは、複数箇所に静電プローブアレイを設置することで、ヘリカルダイバータの3次元構造が明らかになった。また、ダイバータプラズマの電子密度・温度計測により、ダイバータプラズマと主プラズマの相関が明らかになりつつある。周辺プラズマからダイバータへ至る熱・粒子輸送過程の解明が今後の課題である。URAGAN-3Mでは、静電プローブアレイ、分光計測を通したダイバータ計測が開始されつつある。

本研究は、磁場閉じ込め方式の核融合に必須の、ダイバータによる粒子制御について、核融合科学研究所の大型ヘリカル装置における最適化を目的としている。研究は2つの柱から成る。ひとつは、大型ヘリカル装置及びウクライナ共和国のUragan-3M装置におけるダイバータ計測、理論計算を通したヘリオトロン型及びトルサトロン型装置におけるダイバータの物理的理解であり、もうひとつは高効率の水素(核融合燃料)排気装置開発である。前者については、大型ヘリカル装置に設置した静電プローブアレイ、熱電対アレイにより、ヘリオトロン型装置の特徴である作り付けのダイバータ配位における熱・粒子負荷分布が明らかになりつつある。また、磁力線追跡計算により複雑なヘリオトロン型装置周辺磁場構造の解析とプラズマ輸送への影響が調べられた。またUragan-3M装置においても、静電プローブによるダイバータ計測が行われ、高速粒子損失によるダイバータ粒子束の非対称性等の理解が深まりつつある。高効率水素排気装置開発については、ECRプラズマ源を用いたラジカルビーム発生装置を整備し、平板メンブレンを用いた常温付近でのメンブレン水素透過特性に関する研究を開始した。また、実機へのメンブレンポンプの適用の第一段階としてLHD用メンブレンパネルを製作し、メンブレンパネルの性能試験を平成11年度に整備した大型の真空試験チャンバーにて実施した。ダイバータ最適化の研究の一環として以下の2課題について鋭意研究を行っている.1.ヘリオトロン型装置におけるダイバター特性の研究(1)LHDにおける研究:ダイバータ板に設置したプローブによってヘリオトロン型装置ダイバータ特有の磁力線構造(ヒゲ構造でスプリットしたダイバータ層)を確認した.最外殻およびダイバータ板での密度は、閉じ込め部の平均密度のそれどれ1/2、1/20である.またダイバータ板での温度は、密度とともに減少し30-10eV程度である.ダイバータ配位は、リミター配位に比べて閉じ込め部での不純物の蓄積を防いでいる.(2)Uragan-3Mにおける研究:ダイバータの粒子束に関して上下対称性が大きくくずれることを観測した.この上下対称性のくずれは、ヘリオトロンEでは、更に強く、LHDでは、それほど大きくない.この非対称性は、磁場を逆転すると逆になり、イオンの∇Bドリフト運動によって説明できると考えられる。2.高効率水素排気装置の開発(1)試験用メンブレーンパネルのLHDへの導入:メンブレンパネルをLHD装置に導入してプラズマ放電下での荷電交換した水素原子の排気をテストした.詳しいデータの解析は、今後行う予定である.(2)メンブレーンが超透過の機能を有するためには,酸素層(1モノレーヤ)が重要な役割を果たしている.高エネルギー粒子(>50eV)がメンブレーンに入射したとき、酸素層がスパッターされて超透過の機能が低下する.そこで酸素をメンブレーンにしみこませると機能回復に役立つがより完全に超透過を維持する方策を見出した。メンブレーン表面のカーバイト層(NbC)を取り除くと表面の酸素の偏
サイトカインによる多能性造血幹細胞の増幅に関する研究

腎臓移植および自家造血細胞移植の導入により難治性小児癌に対して超大量化学療法が可能となり治癒率の向上が期待されている。しかし現在行われている移植の方法では大量の造血幹細胞を採取しなければ成功せず、これに伴う多くの問題が指摘されている。もし充分な量の造血幹細胞をin vitro,in vivoで増幅することが可能となれば移植方法の簡略化、患者およびドナーの負担の軽減、移植適応や対象の拡大に多大な貢献をすると考えられる。まず正常人末梢血および骨髄の単核球とjuvenile chronicmyelogenous leukemia(JCML)患児の単核球とのin vitroでの分化増殖能力の違いを検討した。Growth factorとしてGM CSF(0,0.1,1.0,and 10ng/ml)のみを含む20%FCS,0.9%methycelluloseの半固形培地でgramulocyte-machrophage progenitors(CFU-GM)の数を検討したところ、正常人末梢血および骨髄の単核球では10ng/mlのGM CSF濃度でのみコロニーの形成を認めた(末梢血<骨髄)が、JCML患者末梢血の単核球ではGM-CSFを含まない培地でも多くのCFU GMコロニーの形成を認めた。しかし、JCML患児末梢血の単核球をmedium中で2時間培養し付着性の細胞(monocytes)を除去したところ、低濃度のGM CSFの条件下でのコロニー形成能は認められなかった。これらの結果は単球により産生されるサイトカインが造血細胞の分化増殖に重要であることを示唆し、正常骨髄幹細胞とJCML細胞の性質の違いを検討することにより造血幹細胞分化増殖のメカニズムをより明らかにできるものと考える。今後、種々のサイトカインを組み合わせて投与することにより、in vitro,in vivoで造血幹細胞の増幅に適した条件を検討する。
熱陰イオン生成反応機構の解明と単色光イオンビ-ムの生成

当該補助金で購入の定電圧電源を既存の真空裝置に取付けたのち、熱陰イオンの生成反応機構を解明するために、特殊な複式イオン源を設計試作すると共に、色々なアルカリハライドを試料に用いて、ハロゲン陰イオンの放射量を、中性蒸気の蒸発量と同時に測定した。また、比較検討するために、アルカリ陽イオンについても、イオン化効率などを測定した。その結果、(1)例えば、F^-は約1pA,K^+は100pA程度のイオンビ-ムが容易に取出せること、(2)F^-とK^+のイオン化効率は、それぞれ、10^<-7>と10^<-4>の程度となり、(3)F^-の放射には熱電子の放射を伴なわないこと、(4)陰陽何れのイオン化効率も、試料の熱化学的な性質(例えば解離エネルギ-や電子親和力など)と作動条件(例えば加熱温度や有効試料表面積など)などの合計11個の因子によって支配されること、又、(5)高真空中に酸素ガスを10^<-6>10^<-5>程度導入すること、K^+のビ-ムは半減するが、F^-の方は10倍以上に増大すること、しかし一方、(6)窒素を導入した場合には、K^+放射量の無変化に対して、F^-の方は半減するなど、大変与味深いデ-タも得られた。以上の如く、熱陰イオンの放射は、熱陽イオンの場合と可成り異なっているが、我々の創案した理論式で合理的に説明できることが判った。また、熱電子の放射を伴うことなく、1pA程度の安定な単色光の陰イオンビ-ムが容易に生成できることも実証した。以上の研究成果については、一部分を国内の学会で公表し、その統報は今春の日本化学会の年会で発表する。また、現在要約検討中の残餘の成果は、今秋の固体表面国際会議(於オランダのハ-グ市)で公表の予定である。
日本の金融政策の有効性:企業間信用取引による減殺効果は存在するか?

企業間信用とは、非金融部門(製造業・流通業等)で、財・サービスを販売する際の代金回収延期、仕入れの際の支払延期を行う取引である。これにより、各企業の資金繰りを、銀行に頼らず調整することが出来ることになる。しかし、この非金融企業間の金融的機能には、多くの分析が従来行われてこなかった。特に、金融引締めによって金融機関貸出し態度が厳しくなった際に、「企業間信用による資金繰りの調整が、金融政策の意図を促進させる方向に働くのか、あるいは、減殺させる方向に働くのか?」については、金融政策の効果を考える上で重要な問題である。本研究は、この問いを、卸売業者と製造業者に分けて分析した。卸売業者の代表としては、総合商社を分析の対象にした。総合商社は、企業間信用取引を活発に行っている。このような活動を、「商社金融」と称した経営学的な文献もあったが、経済学的な分析は不十分であった。そこで、総合商社の企業会計データから企業間信用についての回帰分析を行った。これによると、産業全体に対する「金融機関の貸出し態度」が厳しくなると、商社の純与信残高(=与信額-受信額)は、低下する関係が検証された。つまり、商社の取引相手にとっては、「金融機関の貸出し態度」の厳格化と共に「企業間信用」が、自己の資金繰りにとって厳しくなる方向に動くことを示している。また、時間の経過と共に、商社の純与信残高は低下トレンドにあり、日本の金融市場の発達と共に、商社の与信機能は低下してきていることが明らかになった。一方、製造業者について分析すると、金融機関の自己への貸出態度が厳しくなると、それと共に、企業間信用も、自己の資金繰りにとって厳しくなるように変化することが明らかになった。以上の結果を踏まえると、金融引き締め政策で金融機関の貸出態度が厳しくなると、その引き締め効果は、企業間信用を通じてさらに促進されていると言える。日本で、総合商社は、マクロ的に見て無視できない規模である。98年度、大手総合商社9社の合計売上高は、71兆円で、GDPの14%に匹敵する。また、その販売や仕入において、代金の回収や支払の延期による取引先との資金繰りの調節(企業間信用の与信や受信)を活発に行っているのも、流通業としての総合商社の特徴である。そこで、これら9社の企業会計から企業間信用の時系列的特徴を調査した。これによると、1年間(4月翌年3月)の売上高に対する当該年度末決算時の与信残高(=売掛金+受取手形+前払金+受取手形割引・裏書譲渡高)の比率は、1970年度の36%から低下傾向にあり、そのボトムは、93年度で12%であった。その後98年度までの5年間は、やや上昇傾向にあり、98年度では14%となった。同様に、1年間の商品仕入高に対する年度末決算時の受信残高(=買掛金十支払手形+前受金)の比率も、93年度をボトムとして、70年度の26%から93年度の9%へと低下し、その後は、やや回復基調にあり、98年度では10%となった。93年度までの与信・受信両者の低下傾向は、金融市場の発達と共に、金融市場に対する企業間信用の代替的役割が低下したためであると推察できる。一方、93年度以降の与信・受信両者の上昇基調では、金融不安や金融機関の貸渋りの中で、企業間信用の金融上の代替的役割が高まってきた可能性がある。今年度は、データ収集と文献調査に、多くの時間が割かれた。特に、データ項目の選定は、企業会計の規則や記載上の慣例と一致するように注意を払った。また、金融政策については、歴史的に未決着な議論(マネーサプライは制御可能な政策変数か?)があり、中央銀行の意図を単純に定量化することは難しいことがわかった。来年度は、計量的分析を中心に、企業間信用量変動の原因究明と、金融市況との対応関係についてさらに調査していきたい。

また、時間の経過と共に、商社の純与信残高は低下トレンドにあり、日本の金融市場の発達と共に、商社の与信機能は低下してきていることが明らかになった。一方、製造業者について分析すると、金融機関の自己への貸出態度が厳しくなると、それと共に、企業間信用も、自己の資金繰りにとって厳しくなるように変化することが明らかになった。以上の結果を踏まえると、金融引き締め政策で金融機関の貸出態度が厳しくなると、その引き締め効果は、企業間信用を通じてさらに促進されていると言える。
高感度定量プロテオミクスを用いたユビキチンリガーゼ基質探索

ゲノム情報の解読により、ユビキチン化の基質特異性を決定する酵素であるユビキチンリガーゼ(E3)が多数存在することが示されたが、これらのE3によっていかなる基質分子がユビキチン化を受けるかという基本的な事象が未解決であり、この疑問を解くことはユビキチン化が如何にして生命現象を制御するかを知る上で極めて本質的である。昨年度の研究で変異を導入することで基質とは結合するがユビキチン化能を欠失した変異型ユビキチンリガーゼと野生型ユビキチンリガーゼに結合するタンパク質を安定同位体標識法を用いて定量的に比較/同定するシステムを構築した。本方法によって、F-boxタンパク質であるFbw7の新規基質候補としてKlf5やOASISなどの転写因子を同定した。これらの基質候補分子に対して検証実験を行ったところ、確かに野生型Fbw7に比べて変異体への結合が強くなること、Fbw7の過剰発現によってユビキチン化や分解が亢進すること、さらにはノックダウンによってこれらの基質候補分子の分解が抑制されることが判明し、これらの転写因子がFbw7の生理的基質であることが明らかとなった。さらにはKlf5やOASISが関わる生命現象(それぞれ、骨分化や脂肪細胞分化)においてFbw7が重要な役割をになっていることが示された。本研究では、われわれが構築してきた高感度定量プロテオミクス技術を駆使してE3の基質探索の方法論を確立し、さらに本方法にて見出された新規基質を手掛かりにユビキチンリガーゼの生物学的機能を解き明かすことを目指す。MUPAS法のためには、変異型E3の作製が必要である。どのような変異を導入すればE3-基質間の結合を安定に観測できるかを調べるために、既にE3-基質間の対応が判っているSkp2をモデルE3として、その基質であるp27^<Kipl>およびサイクリンEを指標に予備実験を行った。その結果、Skp2とCullの結合を選択的に欠失した変異体において内在性のp27^<Kipl>やサイクリンEの同定が可能であった。さらに、SILAC法による定量法を適用することで野生型Skp2に比べて変異導入Skp2ではp27^<Kipl>やサイクリンEの結合量の増加を検出することができたため、MUPAS法が確立できたと判断した。次に、Skp2と同様F-boxタンパク質であるFbw7においても変異体を作製しMUPUS法を適用したところ、既知の基質であるc-MycやCyclinEに加えてKlf5やOASISなどの転写因子が基質候補として同定された。現在、これらの基質について詳細な解析を進めている。
有理Ｇｏｒｅｎｓｔｅｉｎ特異点とそのクレパント解消についての研究

特別研究員は前年度に引き続き有理Gorenstein特異点、特に、シンプレクティック特異点と呼ばれる特異点のクレパント解消についての研究を進めた。まず昨年度に国際誌に投稿していた商特異点に関する論文をレフェリーによるコメントを受けて改訂し、アクセプトに至った。この論文の結果によって商特異点がクレパント解消を持つかどうかの判定が(実際の計算は大変だが)理論上は可能になった。また、クレパント解消の構成や個数の計算も可能になっているなど、商特異点のクレパント解消についてはある程度まとまった結果が得られた。特別研究員は商特異点の他に、ADE特異点を持つ曲面上の二点のヒルベルトスキームについて研究した。この研究対象は前年度から取り組んでおり、得られた結果は2つの論文にまとめ、学術誌に投稿した。2つの論文の内の1つでは、上記のヒルベルトスキームがシンプレクティック特異点を持ち、そのクレパント解消の具体的な構成法を与えた。さらに、クレパント解消のファイバーがその特異点を特徴づけるということも示した。応用として、同じ特異点が単純Lie環のSlodowy sliceと呼ばれる多様体からも得られることを示した。もう1つの論文は、単純特異点を持つcubic 4-fold上の直線全体の成す多様体もまた上記のヒルベルトスキームと同じ特異点を持つこと示した。1つ目の論文は特異点の局所的な性質を調べており、2つ目の論文ではその結果のコンパクトな多様体への大域的な応用を与えている。特別研究員は平成29年度に2か月間ドイツのマインツ大学において研究活動に従事しており、その間に上記の研究を発展させることができた。29年度が最終年度であるため、記入しない。まずは前年度に得られていた商特異点についての結果を改良した。内容は次のように大まかに3つに分かれる。1つ目は商特異点がクレパント解消を持つための必要条件を与えたことであり、これはシンプレクティックの場合に知られていたことの一般化になっている。2つ目は商特異点の極小モデルのCox環を計算するアルゴリズムを与えたことであり、これによって与えられた商特異点の極小モデル(または存在すればクレパント解消)を理論上は計算できる。(ただし計算量が多く、実際に計算するのは容易でない。)3つ目はCox環の記述を用いていくつかの商特異点がクレパント解消を持つかどうかの判定をし、すでに知られている結果と合わせてsymplectically imprimitiveと呼ばれる種類の商特異点でクレパント解消を持つものの分類を完成させた。5月にはこの結果について日本大学の特異点論セミナーで発表した。9月以降は単純特異点を持つcubic 4-foldについての研究を行った。cubic 4-fold上の直線のモジュライ空間がシンプレクティック特異点と呼ばれる種類の特異点を持つことはすでに知られていたが、その同型類をcubic 4-fold上の単純特異点のタイプごとに特定することができた。クレパントな特異点解消を考え、そのファイバーを向井フロップを用いて計算することで、その特異点が特異曲面上の二点のヒルベルトスキームが持つ特異点と同じになることがわかった。さらに、同様の方法を用いることでその特異点がSlodowy sliceという既知の特異点とも同じになるということもわかった。商特異点のクレパント解消についてある程度まとまった結果を発表できたことや、cubic 4-foldの研究についても新たな結果が得られたことは評価できると思われる。また、シンプレクティック特異点をクレパント解消のファイバーに着目して調べるという、新しい手法を考案したことからも研究はおおむね順調であるといってよいと思われる。

特別研究員は平成29年度に2か月間ドイツのマインツ大学において研究活動に従事しており、その間に上記の研究を発展させることができた。「cubic 4-foldに付随する他の多様体がどのような特異点を持つか」や「一般にシンプレクティック特異点のクレパントな特異点解消のファイバーがその特異点を決定するか」など考えるべき問題はまだまだあり、これまでに得られた結果やテクニックを使用して今後も引き続きこういった問題の解決に取り組んでいく予定である。29年度が最終年度であるため、記入しない。
本州北端地熱開発拠点における速攻地熱探査のための稠密水同位体測定探査法開発

本研究では迅速・低コスト地熱探査手法の沢水・湧水pHマッピング法を開発した。この手法は調査地のパソコン上で完結する究極の迅速探査手法である。火山山頂部ではH2S等火山ガスの凝縮で強酸性熱水が生じ、裾野では地表水への天水混入増大で中性に近づく。もし、成熟中性熱水を賦存する断層が介在すると、火山ガス上昇に対するシャドー効果や中性貯留層熱水の上昇によって、火山体の同心円的pH分布が乱れる。実際に、我々の発見したむつ燧岳東麓断層はpHマップ上で中性異常帯を示す。この手法は貯留層に加えて、成熟中性熱水貯留層の存在を抽出し得る。この手法はむつ燧岳地域の開発の課題であった酸性熱水問題に解決の見通しを与えた。本研究では、青森県の下北半島むつ燧岳地域やその他の本州北端の地熱フィールドにおいて、東日本大震災後の再生可能エネルギー拡大ニーズに寄与する目的で、再生可能エネルギーの中で貴重な安定電源ながら、開発リードタイムが最も長い地熱発電に関して、その地熱探査過程を飛躍的に短縮するための地熱探査手法を研究開発することを目指す。合せて当該地域における実際の地熱開発の推進に貢献する。平成26年度には先ず、地熱資源データベースを用いた青森県全域の地下熱構造の構築によって、むつ燧岳地域の地熱ポテンシャルを評価した(Suzuki et al., 2014 )。平成26年度6月初旬から、むつ燧岳の浸食カルデラ地域(上村・斉藤、1957)の調査を開始した。現地調査においては調査初日に破砕帯幅4 mで、その断層地表軌跡が珪化変質帯の広がりと調和的な燧岳東麓断層を発見した(村岡ほか、2014)。この発見は高温の地熱流体がシリカを溶存させて、本断層沿いに上昇したものと考えられることから、熱水対流システムの理解や地熱探査にとって意義が大きい。また、むつ燧岳地域において、本格的な同位体調査を進めるために、標高ごとに降水を採取し、今後、同位体をトレーサーとして利用するための、基礎的データを取得した。なお、調査地域はごく人口密度が小さいため、林道も限定され、入林者も少なく、きわめてアクセス困難な地域であることが判明した。そのため、平成26年度購入予定の主要備品「熱赤外カメラ」については、このところ、機能が向上しつつあるドローンへの搭載によって、より広範囲の撮像を行う可能性が期待され、この検討のため、購入を次年度とした。また、むつ市、むつ市大畑町、風間浦村など、関係自治体からの依頼に応えて、調査の意義と将来ビジョンに関する地元市民向けの講演を複数回、行った。本研究では青森県下北半島のむつ燧岳地域や周辺の本州北端の地熱フィールドにおいて、開発リードタイムが長い地熱発電に関して、水の安定同位体測定を中心に、その地熱探査過程を飛躍的に短縮するための地熱探査手法を研究開発することを目指す。また、調査結果を蓄積して、むつ燧岳地域の実際の地熱開発に貢献することを目指す。平成27年度には、むつ燧岳の侵食カルデラ(上村・斎藤、1957)のカルデラ底に露出する火山基盤の新第三系が、マグマの浅部貫入に伴って隆起し、ドーム状構造をつくっていることを見出した。これは新第三系薬研層頁岩層の厚さ200m以上の厚層が、環状に分布していることから確認された。このことから、平成26年度に発見したむつ燧岳東麓断層はむつ燧岳の隆起に伴う局部伸張応力によって形成された比較的若い正断層の可能性が高く、火山体崩壊の一要素となっている可能性がある。むつ燧岳東麓断層沿いの、とくに上盤側(東盤側)の薬研層頁岩層は著しく珪化変質しており、この断層がむつ燧岳を熱源とする高温熱水の上昇を規制していたことを示している。むつ燧岳地域において、本格的な水の水素と酸素の安定同位体調査を進めるための基礎的バックグラウンドデータとして、標高の異なる6地点において、季節ごとに降水を採取し、降水の標高効果とその季節変化とを観測した。また、むつ燧岳には大赤川と小赤川という2つの主要河川が存在するが、これらに沿った河川水、湧水、温泉水を多数採取して、主成分や水素と酸素の同位体組成を分析している。現在までに、これらの水試料80個以上を分析して、地下水流動モデル・熱水流動モデルを作成中であり、速攻的地熱探査手法を開発中である。平成27年度から、むつ市はむつ燧岳地域において、JOGMEC助成の地熱資源開発調査を開始し、本研究グループは連携協定にもとづいて、むつ市と情報交換のための研究会を2回開催した。本研究の目的はむつ燧岳等の地熱フィールドにおいて、一つは速攻的地熱探査法を開発することにあり、いま一つは実際に当該地熱フィールドの具体的地熱開発に貢献することにある。前者の目的については、1年目の夜間熱赤外放射温度測定や、2年目の両岸からの光ファイバー温度計河床測定などを立案していた。ところが調査地域に入ってみると、きわめてアクセス困難な地域であることが判明した。そのため、河川表面の夜間撮像や両岸からの河床スキャンニング測定は、実施困難と判断された。よって、これらの購入を辞め、分析機器の充実のみを進めることとした。

むつ燧岳地域において、本格的な水素と酸素の安定同位体調査を進めるためのバックグラウンドデータとして、標高の異なる6地点において、季節ごとに降水を採取し、標高効果とその季節変化を観測している。また、むつ燧岳には大赤川と小赤川という2つの主要河川において、河川水、湧水、温泉水を多数採取して、主成分や水素と酸素の同位体組成を分析している。現在までに、80個以上の水試料を分析して、地下水流動モデル・熱水流動モデルを作成中であり、速攻的地熱探査手法を開発中である。つまり、前者の目的についてはおおむね順調に進展していると言える。後者の目的については、図らずも平成26年度の調査初日に最も重要なむつ燧岳東麓断層を発見することができた。次いで、平成27年度には、むつ燧岳の火山基盤の隆起を物語るドーム状構造を見出した。むつ燧岳東麓断層沿いの、とくに上盤側(東盤側)の薬研層頁岩層は著しく珪化変質しており、この断層がむつ燧岳を熱源とする高温熱水系の上昇を規制していたことを見出した。後者の目的については、予想を上回る成果を上げることができた。さらには、本研究の先導的役割をベースとして、むつ市がJOGMEC地熱資源開発調査を開始した。よって、全体として、順調に達成されていると言ってよい。本研究では、青森県下北半島むつ燧岳地域等の本州北端の地熱フィールドにおいて、東日本大震災後の再生可能エネルギー拡大ニーズに寄与する目的で、再生可能エネルギーの中で貴重な安定電源ながら、開発リードタイムが最も長い地熱発電に関して、その地熱探査過程を飛躍的に短縮するための迅速地熱探査手法を研究開発することを目指してきた。また、これと並行して、むつ燧岳地域における実際の地熱開発の推進に貢献することも目指してきた。平成26年度には、青森県全域の地熱データベースを構築して、むつ燧岳地域の地熱ポテンシャルを評価するとともに、むつ燧岳地域の侵食カルデラ地域を対象として、地質調査・地化学調査を開始した。平成27年度には、むつ燧岳地域の侵食カルデラの大赤川と小赤川という主要河川に沿って、河川水、湧水、温泉水を80個以上採取して、主成分や水素と酸素の同位体組成を分析した。最終年度である平成28年度には、むつ燧岳地域における断層を中心に地熱地質図を作成し、地熱資源の成因論を展開した。また、主成分や同位体組成分析の結果をまとめ、地熱流体流動モデルを作成した。その上で、最大の目標の一つである迅速地熱探査手法として、pHマッピング法という超迅速・超低コスト地熱探査手法を提案した。研究課題提案時にはこの手法として、同位体分析とそのマッピングを想定していた。しかし、実験室で完結する手法には迅速性に限度があり、理想的な迅速地熱探査法は地熱フィールドで完結すべきであるという結論に至った。そして、そのような手法を見出した。また、むつ燧岳地域における実際の地熱開発への貢献として、このpHマッピング法を活用した結果、むつ燧岳東麓断層が温度条件的にも酸性熱水問題的にも、有用な開発ターゲットであることを明らかにすることができた。そして、この事実を、実際に地熱資源開発調査を推進しているむつ市に提言することができた。本研究では迅速・低コスト地熱探査手法の沢水・湧水pHマッピング法を開発した。この手法は調査地のパソコン上で完結する究極の迅速探査手法である。火山山頂部ではH2S等火山ガスの凝縮で強酸性熱水が生じ、裾野では地表水への天水混入増大で中性に近づく。もし、成熟中性熱水を賦存する断層が介在すると、火山ガス上昇に対するシャドー効果や中性貯留層熱水の上昇によって、火山体の同心円的pH分布が乱れる。実際に、我々の発見したむつ燧岳東麓断層はpHマップ上で中性異常帯を示す。
タンパク質内部に存在するすき間の進化的保存性と機能的役割

タンパク質の示す機能はタンパク質がとる特異的な立体構造や運動性により担われているが、両者の関係はまだ不明な点が多い。本研究課題では、運動性に関係があると思われるタンパク質内部のすき間と、蛋白質の機能の間に強い結びつきがあるのかどうかを明らかとする目的で、多くのタンパク質ファミリーそれぞれについて、1)そもそも共通なすき間が有るか無いか、2)有る場合は共通なすき間と機能部位との位置関係に特徴がないか、3)タンパク質の種類によって違いがないかを解析した。SCOPのタンパク質ファミリーのうち、質のよい構造データだけに限定した際に複数のメンバーが存在し、メンバー間の配列一致度が30%以上90%未満であるファミリー(118個)を解析対象とした。保存したすき間の見られたものは76ファミリー(64%)存在した。SwissProtから、23ファミリーについて活性部位の情報を得ることができ、その中で活性部位の近くに保存したすき間が存在するのは4ファミリーのみであった。ファミリーを酵素か非酵素かで分類すると、すき間の保存性のある(ない)ファミリーのうち、酵素ファミリーは59%(33%)であった。また、酵素(非酵素)ファミリーのうちすき間の保存性が見られるものは、76%(53%)であった。保存したすき間の見られなかったタンパク質ファミリーについて、すき間の全くないことが保存されている例はなかった。以上、多くのタンパク質ファミリーにおいて保存したすき間があることを初めて明らかとした。特に、酵素ファミリーに保存したすき間がやや多い傾向がみられた。保存したすき間には何らかの機能的な意味があると考えられるが、活性部位の近くに保存したすき間があるケースは小数であり、機能との関係はまだ不明確である。その解明のために、今後、タンパク質のダイナミクスと保存したすき間との関係を解析していく予定である。本研究課題では、運動性に関係があると思われるタンパク質内部のすき間と、蛋白質の機能の間に強い結びつきがあるのかどうかを明らかとする目的で、多くのタンパク質ファミリーそれぞれについて、1)そもそも共通なすき間が有るか無いか、2)有る場合は共通なすき間と機能部位との位置関係に特徴がないか、3)タンパク質の種類によって違いがないか、を平成15年までの2年間の計画で解析中である。平成14年度は主に、すき間の検出、すき間の位置の比較など、共通のすき間の有無を調べるための一連のプログラムを作成し、また、網羅的な解析を進めるための平行処理の実行環境の整備を行った。また予備的な解析を開始した。今のところ、解析した176のタンパク質ファミリーのうち、少なくとも7割弱のタンパク質ファミリー内に共通のすき間を発見した。さらに解析の進んだ数個の酵素ファミリーについては、共通のすき間のほとんどが触媒部位の近くに存在することを見出した。一方、共通のすき間が見つからなかったケースについても、中には、リガンド結合や生体高分子間相互作用等による構造変化により、すき間の位置が変化したものがあると考えられる。構造変化という点では、機能や相互作用との関係で重要であるので、今後その中身を解析していくことがひとつのポイントとして浮かび上がった。
カマアシムシ目の分子発生学への挑戦～神経発生の解明から探る昆虫の祖先型と進化～

本年度はカルチャーの回復に努めるとともに、サイコクカマアシムシおよび同属のモリカワカマアシムシ成虫頭部の組織学的研究を行った。その結果、脳構造の概形および脳微細構造の観察を行うことができた。脳構造の各部位は前方から、後・中・大脳の順で分布すること、2)頭部後方の囲食道縦連合、3)前胸において前後に接する顎(食道下)神経節および前胸神経節、4)頭部後方に大きくシフトした脳および顎(食道下)神経節などが観察された。これらは先行研究との記載と概ねよく一致する。また、脳構造全体の後方へのシフトは、サイコクカマアシムシで特に顕著であった。一方、前大脳の微細構造のうち、5)扇状体および前大脳橋、6)副側葉、7) 8つの扇状体のモジュール構造が観察され、特に扇状体でみられた8つのモジュール構造は昆虫類の脳の進化を考える上で重要である。一方、組織学的観察から楕円体、視葉、キノコ体を見出すことはできず、これらの構造の有無については判然としない。また、デキストランを用いた前脚からの神経染色においては、ビオチン発色の切片観察により顎(食道下)神経節から前脚への神経走行が確認された。顎神経節から前脚への神経走行、もしくは前脚での味覚受容は六脚類内でも広く知られるが、無翅昆虫類で確認されたのは初めてのことである。また、脊椎動物の魚類を用いた分子発生学・形態的研究を通し、ビブラトームによる切片作成法など、本研究に有用な技術の習得を行うことができた。本年もカルチャーから得られる卵数は少ない水準が続いたが、その一方で、神経染色においては切片観察に成功するなど、カマアシムシを用いた分子発生学的手法を確立することができた。形態学的解析においては脳構造に関し詳細なデータを得ることができ、脳構造の概要のみならず、扇状体などの微細構造に関しても初めて明らかにすることができた。今後は形態学的な追加データを得るとともに、三次元再構築を含めた解析を行い、カマアシムシ目の脳構造の概要をまとめ、発表に備える。また、十分な数の卵を確保し、遺伝子解析を試みる。動物界最大のグループである昆虫類の最原始系統群カマアシムシ目は、昆虫進化解明の鍵となる系統群でありながら、研究が極めて困難であり、未だ多くの謎に包まれる。本研究は、詳細な形態学的裏付けのもと、触角体節の有無、大顎類でも稀な"触角の喪失“のメカニズムを推定するとともに、昆虫の脳の祖先型の解明から、昆虫の初期進化を明らかとすることを目的とする。初年度である本年度は、カマアシムシ目への分子発生学的手法導入のための準備および胚発生後期の組織学的検討をメインテーマに据えた。しかし、採集地の環境変化による材料の不足および組織学的観察に生じた著しいアーティファクトにより、本年度は研究を十分に発展させることができなかった。一方で新たな採集地の探索による材料の確保、後期胚固定法の改良により、組織学的検討における諸問題の解決を行い、次年度の研究に備えた。また、本年度得られた成果の一部に関し、学会発表を行った。また、高輝度研究センターSPring-8ビームラインにおけるカマアシムシ目の頭部の微細構造の解析を行い、現在解析中である。材料の不足から特に分子発生学的手法の導入が著しく遅れている。今まで材料としてきたサイコクカマアシムシBaculentulus densus (Imadate)の主な採集地である長野県のアカマツ・コナラ混交林において、著しい松枯れの進行とコナラの伐採が行われたことによりリター層の状況が悪化し、採集個体が通常の三分の一程度に激減してしまった。また、このことにより、採卵数も数十程度と目標を大きく下回ることとなり、クローンニングに十分な量の試料を得ることができなかった。また、形態学的検討において最重要である発生後期の組織学的検討においては、特にクチクラ形成が開始するステージの固定における浸透圧のコントロールが非常に困難であり、作成した切片の多くに深刻なアーティファクトがみられた。この問題に関しては試行を重ねることにより、新たな固定法を開発し、克服するに至っている。本年度は昨年度激減したサイコクカマアシムシBaculentulus densusカルチャーの立て直しに取り組み、成虫個体数をおおよそ回復させることに成功した。採卵数はまだ以前の水準にないものの、ある程度の試料を得ることが可能となった。本年度はそれらの試料をもとに、主として形態学的データの収集を行った。形態学的観察において、昨年度問題となった後期胚におけるクチクラ形成時の固定阻害に関しては、穿孔法および固定法を改善することにより解決することができた。その結果、1)後期胚(ステージ9)、2)前幼虫前期、3)前幼虫後期、4)一齢幼虫、それぞれのステージの頭部連続超薄切片を作成し、透過型電子顕微鏡による高解像度の観察を行うことが出来た。得られたデータが膨大であるため、解析は現在も継続中であるが、脳構造の概要とその発生過程が把握された。その結果、カマアシムシ目においては前幼虫のステージにおいて脳構造が大きく改変され、そのために極めて特殊化した脳構造を示すようになるという可能性が明らかになってきた。また、分子発生学的解析に関しては、サイコクカマアシムシを材料とした蛍光デキストランによる神経染色の試行を行った。