hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
可積分系による量子コホモロジー・フロベニウス多様体・調和写像の研究

この研究は可積分系(大きな群対称性を持つ微分方程式系)に関連した現代幾何学の諸問題に関わる研究である。これらの問題は(曲面論を含む)古典的な微分幾何学および量子論と弦理論の幾何学に端を発する。ループ群や無限次元グラスマン多様体の理論をはじめ、無限次元の手法が用いられる。主要な結果の1つとして、D加群による量子コホモロジーの理論への新しいアプローチが挙げられる。このプロジェクトの大きな特徴は、この研究領域を発展させるために、この分野をリードする国内外の研究者達と共同で研究活動を行うことである。本研究は可積分系(大きな群対称性を持つ微分方程式系)に関連した現代幾何学の諸問題に関わる研究である。ループ群や無限次元グラスマン多様体の理論をはじめ、無限次元の手法が用いて研究を行う。また、このプロジェクトの大きな特徴として、研究領域の発展のために、この分野をリードする国内外の研究者達と共同で研究活動を行うことである。具体的には曲面の幾何学と調和写像、フロベニウス多様体と量子コホモロジーなど可積分系に派生した対象の幾何学・トポロジーの総合的研究を推進する。特に、次の進展を目指す。(1)ループ群の方法を使って部分多様体・調和写像・量子コホモロジー・フロベニウス多様体から得られる可積分系の研究。(2)偏微分方程式の自己双対優決定系によるフロベニウス多様体の新たな構成。(3) (1)(2)の立場から量子コホモロジーの具体的な例の研究。(4)軌道体量子コホモロジーのD-加群的計算。3.2006年8月11日-21日イギリスDurham大学において、GuestはMethods of Integrable Systems in Geometryに関するロンドン数学会Durhamシンポジウム(100名参加内日本人20名)を主催した。組織委員会には分担者である宮岡、大仁田が含まれる。4.TMUGS(首都大学東京幾何学サーバー)htt://tmus.math.metro-u.ac.j/の内容の発展に従事した。研究支援者に黒須早苗を迎え、このプロジェクトも確立し、本研究計画は一層発展した。1.Guestは可積分系に関連した幾何学とトポロジーの研究を行った。フロベニウス多様体と調和写像の理論の関係についての本の執筆(Oxford大学出版)を完成させた。特にmirror symmetryの一般化に向けての研究を発展させた。Orbifold量子コホモロジーの研究プロジェクトを始めた。3,TMUGS(首都大学東京幾何学サーバー)http://tmugs.math.metro-u.ac.jp/の内容の発展に従事した。研究支援者黒須早苗が、このプロジェクトも確立し、本研究計画は一層発展した。
微細藻類の酵素ディスプレイ技術を用いた細胞内ディーゼル生産

本研究は、バイオディーゼル燃料生産に従来必要なメチルエステル化プロセスを細胞内で実現することを目標とする。バイオディーゼルの原料はオイルボディと呼ばれる区画に蓄積されるため、オイルボディ上にリパーゼ等のメチルエステル化を触媒する酵素をディスプレイすることで、この目標を達成する。また目標達成に向けて、オイルボディ局在タンパク質を利用し、オイルボディ上へ任意の酵素をディスプレイする技術を確立する。
廃棄物埋立処分場環境における変異原物質の動態と制御に関する研究

都市廃棄物の埋立処分場における微量汚染物質の動態を解明し適切な環境保全対策を策定するための基礎的知見を得るために、浸出水および廃棄物の変異原活性の動態と原因物質の生成機構に関して、現場実態調査および室内実験により検討した。(1)浸出水の変異原活性が浄化処理により逆に増加するのは、浸出水中に存在する細菌の好気的代謝によるものであることを室内実験によりつきとめ、廃棄物モデル槽を用いた詳細な検討結果も加え、変異原物質の微生物的生成、分解機構に対する仮説を構築した。(2)新規エ-ムズ株(TA981,8-DNP_6、TG1021、TA98NR、など)を用い、それらが感応する科学種特異性にもとづいて、浸出水中の変異原物質の化学的性状の推定を試みた。明確な結論を得るにはさらに検討を要するが、新規株の応答から、浸出水中の変異原物質はニトロ化多環芳香族系物質である可能性は低いと推察された。(3)浸出水の変異原性試験の簡便化のため、試料の前処理(濃縮)にSep-Pak CSP800システムを用い、従来法(溶媒抽出法など)と比較検討し、本システムにより大幅に前処理が簡易化することを明らかにした。さらに、簡便なプレート法でエ-ムス試験を十分実施できることを見いだした。(4)浸出水から変異原物質を除去処理するための吸着剤として、活性炭や土壌、焼却灰などを用い、その吸着特性、吸着容量、溶出条件などの実験室レベルでの検討から、焼却灰が優れた変異原物質の吸着能を持つことが判明し、重金属の溶出等を制御できるならば、安価で実用的な吸着剤として有望であることを見いだした。都市廃棄物埋立て処分場の現場浸出水を用い、変異原物質の生成・分解過程および処理方法の基礎的検討を行なった。1.曝気処理による変異原物質の生成と分解の実験的解明(1)浸出水が処理施設で曝気を受けると変異原性が上昇する現象を見いだすとともに、これを実験室内で再現することに成功した。(2)さらに、この実験系に種々の抗生物質や阻害剤を添加した実験、および生菌数、直接検鏡法による全菌数などの微生物学的因子ならびに温度、pHなどの物理化学因子の検討を行なった。その結果、(1)変異原活性の上昇は、細菌による好気的代謝に伴なって生じる前駆物質から変異原物質への変換によるものであること、(2)原因となる細菌は浸出水に広く分布し、菌数の上でも優先していること、(3)曝気時間を延長すると同細菌群により変異原物質は分解を受け始めること、などを見いだし、変異原物質の微生物的分解処理への基礎的知見を得た。2.廃棄物自体の変異原性と潜在変異原性浸出水中の前駆物質が、どのような廃棄物に由来するのかを探るため、前駆物質の存在を曝気により増加する活性(潜在変異原性)として検出した。焼却灰、汚泥、破砕ごみ等を溶出試験またはホモジナイズ処理にかけ、得られた溶出液の変異原性と潜在変異原性を測定した。その結果、これら廃棄物は変異原性は低いが潜在変異原性は高いこと、すなわち前駆物質が多いことを見いだした。都市廃棄物埋立て処分場の現場浸出水およびモデル槽の浸出水を用い、変異原物質の生成・分解過程の解析および処理方法の基礎的検討を行なった。1.変異原物質生成機構の解明浸出水を曝気処理することにより前駆物質から変異原物質が生成する現象をフラスコ内で再現し、温度および酸素濃度などの理化学的因子の影響および関与する微生物因子の検討を行なった。変異原物質の生成・分解に関与する微生物は浸出水に通常存在する細菌群集であると推定され、これは、変異原物質の微生物的分解処理が特殊な微生物を持ちいずとも可能であることを示す。

2.変異原物質の化学的同定のバックアップ研究今年度は新規のエームズ株数株を入手し、今まで検出できなかった化学種の変異原物質をもこれら新規の株により検出できるかどうかを試験し始めた。詳しい検討は次年度に行なうこととしている。3.変異原性試験の簡易化変異原性試験法をより簡易なものにするため、ごく最近開発されたSep-Pak CSP800システムによる浸出水中の変異原物質濃縮法の検討を行なった。その結果、従来の溶媒抽出法などと比べて同程度かそれ以上の効率で濃縮できるという結果を得た。さらにエームス試験を簡易化するために、従来浸出水の評価に用いていたプレインキュベーション法と、操作がより少ないプレート法とを比較検討した。その結果、この2つの方法で結果に差異はなく、より簡便なプレート法に代替できることを見いだした。一般廃棄物埋立処分場の現場浸出水および模型槽の浸出水を試料として用い、以下の結果を得た。1.新規エ-ムズ株による浸出水変異原物質の化学的性質の推定新規エ-ムス株(TA98 1,8-DNP_6、TG1021、TA98NR、など)を用い、それらが感応する化学種特異性にもとづいて、浸出水中の変異原物質の化学的性状の推定を試みた。供試した浸出水の変異原活性がおしなべて低かったため明確な結論を出すにはさらに検討を要するが、nitrate reductase依存型の変異原物質に感応する株の応答が鈍かったことから、浸出水中の変異原物質はニトロ化多環芳香族系物質である可能性は低いと推察された。2.変異原性試験の簡易化浸出水の変異原性試験の簡便化のため、試料の前処理(濃縮)にSep-Pak CSP800システムを用い、従来法(溶媒抽出法など)と比較検討し、本システムにより大幅に前処理が簡易化することを明らかにした。さらに、エ-ムス試験の簡易化として、従来法のプレインキュベーション法と簡便なプレート法とを比較検討し、後者で十分代替できることを見いだした。3.吸着除去による浸出水浄化法の検討浸出水から変異原物質を吸着除去する際の吸着剤として、活性炭や土壌、焼却灰などを用い、その吸着特性、吸着容量、溶出条件などを実験室レベルで検討した。その結果、焼却灰が優れた変異原物質の吸着能を持つことが判明し、重金属の溶出等を制御できるならば、安価で優れた吸着剤として有望であり、廃棄物最終処分上の底部に埋設して吸着層として用いるなどの実用化の可能性を見いだした。
カムランド検出器による二重ベータ崩壊の基礎研究

本研究計画は、大規模ニュートリノ検出器カムランドに二重ベータ崩壊核を含む無機結晶シンチレータを組み合わせてニュートリノを放出しない二重ベータ崩壊の観測を行うための基礎研究である。1.試作機の製作、CaF_2検出器の発光波長変換機構の考案:CaF_2結晶とカムランド液体シンチレータを組み合わせた試作機を製作した。CaF_2検出器からの光電子数を増やすため二層式の構造を採用し、試作機を製作した。第一層はCaF_2検出器の発光を可視領域の光に変換し、効率良くCaF_2の信号を伝播することに成功した。第二層は液体シンチレータの発光を重視して、成分を決定し、バックグラウンドの除去能率を向上させることに成功した。この機構に関して得られた成果を論文として発表した(現在、査読中)。2.集光に与える影響の評価:検出器から放出される光を光電子増倍管まで伝播させる際の影響をモンテカルロシミュレーションによって評価するため、波長変換機構を考慮したシミュレーションツールを開発した。これまでのツールにはない波長変換のプロセスを独自に導入したことで詳細なシンチレーション光の伝播の考察が可能となり、この成果は現在論文の投稿準備中である。3.二層式のケースの耐性、液漏れ: CaF_2検出器の集光を高めるために導入する変換層(第一層)はケースによって囲まれている。その内部にプソイドクメンを含んだ液体シンチレータ(第二層溶媒)が混入すると、性能の劣化が見込まれるため長期間放置試験を行い結晶ケースの耐性を確認した。ケースのシール材料、シール部分の強化を行った結果、混入量を0.3mg/年以下に抑えられることがわかった。以上の研究から、KamLAND検出器は将来において二重ベータ崩壊研究への応用に大きな可能性があることがわかった。近年のニュートリノ振動実験の観測結果(スーパーカミオカンデ、カムランド、SNOなど)から、ニュートリノの質量の存在が示され、現在はニュートリノの質量の絶対値測定が重要なテーマになっている。複数あるニュートリノ質量測定の中で、ニュートリノを放出しない二重ベータ崩壊の観測は、質量の絶対値とその起源を探ることができる唯一の方法として有力な手段である。本研究計画において申請者が取り組むのは、大規模ニュートリノ検出器カムランドに二重ベータ崩壊核を含む無機結晶シンチレータを組み合わせてニュートリノを放出しない二重ベータ崩壊の観測を行うための基礎研究である。二重ベータ崩壊の観測実験においては超低バックグラウンド環境の実現が、実験の成否を決めるため、検出器開発の段階において予測されるバックグラウンドの評価がきわめて重要である。本研究ではカムランド検出器に不活性フッ化カルシウムシンチレーション検出器(以下CaF_2検出器)を沈めた複合型システムの有効性を提案し、予測される検出器性能(エネルギーおよび位置分解能、バックグラウンド)の評価、およびCaF_2検出器を保持するための機構の考察を行い、ニュートリノ質量の絶対値測定に展望を開くことを目的としている。本年度は、検出器系の外層である液体シンチレータの透過率改善に関しての研究を行った。液体シンチレータは自らが発光し外部起因のバックグラウンドの削減をになうことと同時に、真事象であるフッ化カルシウムシンチレータ中での発光を伝播する役割を持っている。液体シンチレータの透過率はこの点で改善することに大きな意義があり、モレキュラーシープと呼ばれる吸着剤で処理することにより、低波長領域(フッ化カルシウム結晶の発光領域)で透過率が2030%改善することがわかった。
植物の核膜の可塑性を支える仕組みとその生理学的意義

主として播種後1周間のシロイヌナズナの実生を用いた実験により、解析対象である2つのタンパク質KAKU4とCRWN1 (LINC1)が相互作用することや、いずれも核膜に局在し、核の形の維持に関与していることがこれまでにわかってきた。局在場所および核の形に影響を与えるという性質から、KAKU4とCRWN1は植物の核の裏打ち構造(核ラミナ)を形成していると予想される。ただ、KAKU4に関しては、変異体と野生型植物体との間で顕著な差が見られる表現型は核の形のみであり、植物体の成長に関しても変異体で顕著な異常は見いだされていなかった。そのため、KAKU4による核の形の維持の生理学的意義は不明であった。本年度は公開マイクロアレイのデータからKAKU4の発現が高いと考えられる花粉に着目した。まず、KAKU4プロモーターのGUSレポーターアッセイおよびKAKU4プロモーター下でKAKU4-EYFPまたはKAKU4-tRFPが発現している系統の蛍光顕微鏡観察を行った。その結果、KAKU4は成熟花粉において機能し、栄養核および精細胞核の核膜上に局在することが示唆された。次に、人工的に花粉発芽を誘導し、伸長した花粉管における核の配置について観察した。その結果、野生型の花粉ではほぼ全ての花粉管において栄養核が精細胞核よりも花粉管の先端側に位置していた。これに対し、変異体の花粉では半数の花粉管で野生型同様栄養核が花粉管先端側に位置していた一方、残りの半数では精細胞核が栄養核よりも花粉管先端側に位置していた。先行研究によって、野生型の花粉管伸長時には栄養核が先頭に立ち、その後を精細胞2つが付随するようにして花粉管内を移動することが報告されている。今回の結果から、その核の移動順序の制御をKAKU4が直接的あるいは間接的に担っていることが示唆された。26年度が最終年度であるため、記入しない。核膜はただの滑らかな膜ではなく,核表面に溝状の構造を形成したり,核膜が核内部に陥入したりすることが報告されている.本研究は,この核膜が柔軟に変形する性質(核膜の可塑性)が維持される仕組みとその生理学的な意義を解明することを目的とする.解析対象であるKAKU4とLINC1はいずれも核膜に局在しシロイヌナズナの核の形の維持に関与している.KAKU4-GFPが過剰に蓄積すると,核膜の変形やリング状構造の形成が引き起こされる.本年度はこれらの因子について詳細な解析を行い,以下の成果を得た.1.局在:免疫電子顕微鏡解析により, KAKU4は核内膜の核質側に局在することが示唆された.このことからKAKU4は核の裏打ち構造を構成しているという説が浮上した.2.相互作用:酵母ツーハイブリッドアッセイにより, KAKU4とL1NC1は相互作用することが示唆された.この結果はKAKU4-GFPの免疫沈降産物を質量分析した結果により示唆されていたKAKU4-LINC1間相互作用を支持するものである.3.核膜の形態:タバコの一過的発現系により核膜マーカーSUN2-GFPとKAKU4-FLAGを同時に過剰発現させたところ,シロイヌナズナのKAKU4-GEP過剰発現体で見られるのと同様のリング状構造が観察された.一方, SUN2-GFPのみを発現させた場合は比較的滑らかな核膜が可視化され,リング状構造は形成されなかった.よって,リング状構造はGFPではなくKAKU4の機能により形成されることが示唆された.、KAKU4-GFP過剰発現体の電子顕微鏡観察では,核膜の湾曲や核膜の層状構造が見られた.核質を二重膜で取り囲むリング状の構造体も見られ,その二重膜上に核膜孔複合体が検出されたため,少なくとも核内膜と核外膜の二重膜が同時に核内に陥入する核膜の伸展様式があると考えられる.主として播種後1周間のシロイヌナズナの実生を用いた実験により、解析対象である2つのタンパク質KAKU4とCRWN1 (LINC1)が相互作用することや、いずれも核膜に局在し、核の形の維持に関与していることがこれまでにわかってきた。

これに対し、変異体の花粉では半数の花粉管で野生型同様栄養核が花粉管先端側に位置していた一方、残りの半数では精細胞核が栄養核よりも花粉管先端側に位置していた。先行研究によって、野生型の花粉管伸長時には栄養核が先頭に立ち、その後を精細胞2つが付随するようにして花粉管内を移動することが報告されている。今回の結果から、その核の移動順序の制御をKAKU4が直接的あるいは間接的に担っていることが示唆された。26年度が最終年度であるため、記入しない。本研究の目的は1.KAKU4およびLINC1の核膜上での存在形態(局在および相互作用), 2. KAKU4-GFPリング状構造に着目した核膜の形態, 3.核膜が変形することの生理学的意義の3つについて解析を進めることだった.このうち1と2についてはほぼ計画通りに解析を終え,かつ計画には含まれていなかったが派生して得られた結果も存在する.3の生理学的意義に関しては,予定していた実験をまだ行っていない.上記の成果をまとめた論文は,現在投稿中である.KAKU4やLINC1の核膜への局在化様式について,予定していた実験は終了したが,その局在化の機構は明らかにならなかった.そこで,さらに詳細な解析(膜分画実験)を追加する.また,核膜が変形することの生理学的意義を探る解析を推進する.
ヒトてんかん脳でのグルタミン酸トランスポーターの異常に関する神経病理学的解析

難治性てんかんの機能的脳外科治療法のひとつの選択として軟膜下皮質多切術(multiple subpial transection、以下MST)が開発され、良好な手術成績を示している。その原理は、大脳皮質に垂直にスリットを施すことにより、垂直方向の遠心線維を温存しながら、水平方向の線維を離断することにより、発作波の同期を抑制するというものである。しかしこの手技が脳に与える影響はほとんど知られていない。そこで、治療過程にて過去に施されたMST処置巣を分子病理学的に検討を加えた。グルタミン酸トランスポーター(EAAT-1,2,3)の他、グルタミン酸レセプターとしてはGluR1、GluR2/3、NMDAR2A/B、そしてシナプス関連蛋白としてはsynaptophysin、SNAP-25、α-synuclein、脳組織の瘢痕化による蛋白表出としてGlial fibrillary acidic proteinを免疫組織学的に染色し、その染色態度を計測学的に評価した。その結果、MST処置巣におけるグルタミン酸トランスポーターの表出は、GFAPによるスリット状のグリオーシス巣を超えてまだら状に免疫組織学的活性が増減していることが確認された。このようにMSTによってグリア細胞型グルタミン酸トランスポーターの組織内分子組成が変化することは、MSTが単に神経細胞の水平線維の遮断だけでなく、アストロサイトの動態にも変化を惹起していることを示唆しており、てんかん脳では神経-グリア相関に破綻が生じていることが推測された。ヒトてんかん患者の外科切片組織を用いて、てんかん焦点部位のグルタミン酸トランスポーターの活性、組織内局在を、グルタミン酸トランスポーター(EAAT1,EAAT2,EAAT3)に対するモノクローナル抗体を用いて各種疾患対象について検討した。特に今年度は各種の形成異常病変について検討した。検索した対象は異型グリア細胞、異型神経細胞が様々な程度で出現する代表疾患である限局性皮質異形成、結節性硬化症、片側巨脳症であった。それぞれに対してまず、neurofilament-68K,-160K,-200Kなどのニューロン細胞骨格蛋白、またGFAP、virnentinなどのグリア細胞骨格蛋白に対する抗体を用いて、異型細胞の出現パタンについて観察し、大きくグリア細胞優位型(G-dominant)、神経細胞優位型(N-dominant)、その中間型(Mix ed)の3型に分類した。次にそれぞれの型について、グルタミン酸トランスポーター抗体に対する免疫染色性を定性的に評価し各型についてその相関を検討した。その結果、G-dominantではグルタミン酸トランスポーターの表出異常が顕著であり、一方、N-dominantではほぼ正常に近い表出パタンを呈した。このことはグルタミン酸トランスポーターの機能異常がG-dominant病変で強く認められることを示唆しており、同病変のてんかん原性の獲得に何らかの因果関係があるものと考えられた。ヒトてんかん患者に対する脳外科治療によって切除されるてんかん焦点の病変部位の特徴を引き続き検証した。昨年度はてんかん焦点部においてしばしば観察される粗大な脳形成異常において出現異常細胞とグルタミン酸トランスポーターの表出異常について相関を定性的に見いだした。今年度はさらに対象を広げ、微細な大脳形成異常(いわゆる微小形成不全microdysgenesis;以下MDについて焦点をあてた。MDの診断はこれまで統一した診断基準がなかったために、本研究ではじめてパイロット研究を行い、大脳における微細ながらも形成異常として意味のある器質的な変化を統計的な有意差をもって見いだした(原著論文発表)。そしてそれらの基準をもっててんかん外科手術例の大脳焦点部位の再評価を行ったところ、側頭葉外てんかん焦点部の約1割、側頭葉てんかんの側頭葉外側部の約2割にMDが存在することを見いだした(論文準備中)。そして、その病変が何故てんかん原性を獲得するのか、機能的な背景をグルタミン酸トランスポータ-(EAAT1,EAAT2,EAAT3)に対するモノクローナル抗体を用い蛋白表出の異常の有無を検証した。

その結果、MDの大脳皮質では、正常対照に比較して有意にグルタミン酸トランスポーターの表出減弱が認められた。しかし、一方、シナプトフィジンによる免疫染色では異常がなかったため、この変化はシナプスの形成異常を反映したものではなく、むしろシナプス間隙におけるグルタミン酸のリサイクルに関する機能異常を反映しているものと考えられた。このことによりシナプス間隙のグルタミン酸の過剰状態を惹起し、てんかん原性に影響を与えていることが示唆された(論文準備中)。難治性てんかんの機能的脳外科治療法のひとつの選択として軟膜下皮質多切術(multiple subpial transection、以下MST)が開発され、良好な手術成績を示している。その原理は、大脳皮質に垂直にスリットを施すことにより、垂直方向の遠心線維を温存しながら、水平方向の線維を離断することにより、発作波の同期を抑制するというものである。しかしこの手技が脳に与える影響はほとんど知られていない。そこで、治療過程にて過去に施されたMST処置巣を分子病理学的に検討を加えた。グルタミン酸トランスポーター(EAAT-1,2,3)の他、グルタミン酸レセプターとしてはGluR1、GluR2/3、NMDAR2A/B、そしてシナプス関連蛋白としてはsynaptophysin、SNAP-25、α-synuclein、脳組織の瘢痕化による蛋白表出としてGllal fibrillary acidic proteinを免疫組織学内に染色し、その染色態度を計測学的に評価した。その結果、MST処置巣におけるグルタミン酸トランスポーターの表出は、GFAPによるスリット状のグリオーシス巣を超えてまだら状に免疫組織学的活性が増減していることが確認された。このようにMSTによってグリア細胞型グルタミン酸トランスポーターの組織内分子組成が変化することは、MSTが単に神経細胞の水平線維の遮断だけでなく、アストロサイトの動態にも変化を惹起していることを示唆しており、てんかん脳では神経-グリア相関に破綻が生じていることが推測された。
動脈硬化巣を認識するモノクロナル抗体を用いた動脈硬化形成機構の解析

これまでの解析で動脈硬化病巣表層部を認識するASH1a/256C抗体の抗原物質は、不飽和脂肪酸を含有するホスファチジルコリン(PC)であることを明らかにした。本年度は、(1)動脈硬化巣に存在する抗原PCの分子種、(2)病巣中でPCと他の中性脂質が複合体を形成する可能性について研究した。(1)LC-MSを用いて構造決定した動脈硬化巣中の抗原PCは、1-stearoyl-2-linoleoyl PCなど数種のPCで、量の差はあれ普遍的に細胞膜を形成しているPCそのものであった。本抗体は内膜肥厚部の細胞間マトリックスを染色し、内皮細胞、平滑筋細胞などの細胞膜は染色しないことから考えてepitopeの異なるPCの存在が考えられた。動脈硬化巣内膜肥厚部には多量の中性脂質が蓄積しているので、そこで本抗体と全く反応しないtriglyceride(TG),cholesterol ester(CE)が、抗原PCの抗原活性に与える影響について解析した。(2)動脈硬化病巣ホモジェネートをショ糖密度勾配遠心法を用いて分画し、各画分に含まれる抗原活性について検討したところ、抗原活性は、最上部の最も比重の軽い画分(Lipids inclusion)と、細胞膜画分に回収された。各画分中のPCの分布を調べたところ抗原活性のピークに一致した。さらに、cholesterolの分布を調べたところ、cholesterolはLipids inclusionの画分に最も多く、次いで細胞膜画分に多く回収され、やはり抗原活性の局在パターンと一致した。同様にして正常血管壁ホモジェネートを分画すると、細胞膜画分には多量のPCが認められたにも関わらず、いずれの画分にも抗原活性は認められず、cholesterolの蓄積も認められなかった。これらの結果及び、in vitroの実験で病巣からの分離精製したTG,CEを抗原PCと共存させると、PCの抗原活性が増大することを確認しているので、TG,CEはPCの抗原活性を増強していると考えられ、動脈硬化巣中の抗原物質は、PCそのものではなく、TG,CEの蓄積によって形成される"PC-中性脂質複合体"が真の抗原物質であると考えられた。この"PC-中性脂質複合体"は、病巣中で泡沫化したマクロファージの崩壊によってできる脂質粒のモデルとも考えられるので、次年度は、培養マクロファージに変性LDLを取り込ませ、抗原複合体を分離して、本抗体を用いて泡沫細胞の形成機構について検討したい。
児童が運動有能感やセルフエフィカシーを高めて生きる力を育むための身体教育の価値

本研究の目的は、日本の児童の体格・体力と運動技能や運動有能感、生活習慣との関連性を解明することであった。発展途上にあるモンゴル国の児童を対照として調査した。日本の児童は逆上がりができる割合は約50%であるが、モンゴルの児童が馬に乗れる割合も首都では約40%に低下している。日本の児童の運動有能感はモンゴル国の児童に比べて低かった。モンゴル国の首都の児童の運動有能感は地方の児童と比べると低下しており、日本の児童と同様の傾向を示した。平成24年度の研究目的は「児童が運動有能感やセルフエフィカシーを高めて生きる力を育むための身体教育の価値」を研究するために、1)日本の児童の継続調査と2)海外調査を実施することであった。以下にそれぞれの実績の概要である。1)平成23年度に引き続き富山県射水市立中太閤山小学校の全児童(385名)を対象者として文部科学省の体力テスト、健康生活調査、運動有能感調査、逆上がりができるかできないかの調査を実施した。逆上がりの調査を1できる2できないが練習すればできる3練習してもできないに区分して、2年間の変容を確認した。その結果、1継続的にできる群は20%、2練習すればできるという気持ちを有する群は49%、3練習してもできないという気持ちの群が32%であった。逆上がりができていたのに、できなくなり、しかも、練習してもできないという気持ちを有するようになった児童が5%いた。また、練習すればできる気持ちから練習してもできない気持ちになった児童は8%いた。昨年度の結果で逆上がりができない児童の中で、「練習すればできる」という気持ちを有する児童は「食事の時によくかむ」という生活習慣との関連生が認められたが、本年度も同様の関連性が確認された。2モンゴル共和国のビンデル学校、ゴビ砂漠第2学校・第3学校の児童生徒(延べ1230名)を対象として、1)の中太閤山小学校と同様の健康生活調査のアンケートと50m走、握力、立ち幅跳びの体力テスト、逆上がりの調査を実施した。モンゴル国の児童は逆上がりができな児童が多いが、やればできるという気持ちを有する児童が多かった。3本研究の結果は、平成25年度の日本体育学会、日本教育医学・日韓教育医学国際学会、日本体力医学会で発表する予定である。本年度の研究実績の概要は以下の通りである。1.調査内容1)日本の小学校の調査平成23年度から継続的に調査している富山県内のN小学校在籍の全児童(371名)を対象として、3年目の継続縦断調査を実施した。調査内容は、文部科学省新体力テスト、健康生活調査、運動有能感調査であった。2)モンゴル国の都市在住児童200名(ウランバートル第21学校)と地方在住児童303名(ウブルハンガイ県ブルド学校)の調査を行った。調査内容は、日本の児童と同じアンケート調査を行い、2年生と5年生には握力、50m走、立ち幅跳びの体力テストを実施した。2.学会発表1)研究協力者であるモンゴル健康科学大学のKhulgarTserenvandan講師と第61回日本教育医学会兼第15回日韓健康教育シンポジウム(韓国済州島)において、モンゴル国と日本の児童の生活習慣について発表した。2)研究協力者であるモンゴル健康科学大学のKhulgarTserenvandan講師と日本体育学会第64回大会(立命館大学)で日本とモンゴル国の児童の運動有能感について発表した。3)研究協力者であるモンゴル健康科学大学のKhulgarTserenvandan講師と第68回日本体力医学会大会(東京)において、モンゴル国と日本の児童の体力について発表した。平成23年度の研究目的は研究の(1)環境整備と(2)日本の児童の調査(3)次年度の海外調査の準備の3点を主に実施することであった。以下にそれぞれの実績の概要をまとめる。(1)環境整備の一つは、器機の製作であった。ステンレス製で軽量かつ高さの調整が連続的にできる逆上がり機器の制作を検討することであったが、検討の結果、費用対効果の面からみて、新規制作よりも既存の移動式器械が良いことがわかった。研究計画どおりに、逆上がりの運動を解析するためのデジタイズプログラムを整備した。(2)富山県射水市立中太閤山小学校の全校生徒を対象者として文部科学省の体力テストと逆上がりができるかできないかの調査を実施した。その結果の一部は8月に同小学校で報告した。小学3年生において、逆上がりのできる・できないは体力と相関が高かった。また、できないながらも、練習すればできると思う児童も体力との関連性が認められた。(3)平成24年度にモンゴル共和国の児童を対象とする国際調査が円滑に遂行されるように研究計画を整えた。富山大学大学院医学研究科に所属するモンゴル国からの留学生ウンダラ氏(研究補助員)と連携してモンゴル国の小学校事情の情報収集、平成24年度の実施計画、調査内容の翻訳の段取りを行った。(4)その他、研究分担者佐伯聡史は体育学運動関連学会に参加して、逆上がりの指導法についての資料を収集した。研究分担者山地啓司は富山大学にて、研究計画についての会議を行った。(5)本研究に関連する報告として、「小学校の体育授業における教師や仲間の言葉がけと運動有能感との関連」(富山大学人間発達科学研究実践総合センター紀要教育実践研究第6号通巻28号平成24年2月p.107

ー115)を発表した。本研究論文は本研究課題の中心テーマである、児童の運動有能感についての報告である。同様の調査用紙をモンゴル共和国の児童にも行う計画である。本研究の目的は日本の児童が運動を会得しようとする意欲が低下している水準や要因を解明することであった。対照として生きる力の逞しさがあると仮定する発展途上国(モンゴル国)の児童を調査した。最終年度の成果は、1モンゴル国の児童生徒を含む子どもの発育発達を学術論文として発表、2両国の子どもの体格・体力・生活習慣・運動有能感を日本体力医学会で発表、3モンゴル国の子どもの現状と課題について、日本発育発達学会でシンポジストとして発表した。研究全体を通じた成果は、1富山県N小学校で新体力テスト、運動有能感調査、体格調査、生活健康調査、逆上がり調査を4年間縦断的に調査した(平成26年度は14学級356人)。2モンゴルの調査は、体格、握力・50m走・立ち幅跳び、生活健康調査を横断的に行った。2012年9月ビンデル学校220名、南ゴビ第2学校79名、南ゴビ第3学校240名、2013年9月にブルド学校303名、ウランバートル市第21学校200名、2014年9にトゥブ学校1101名、ボルノール学校580名、ウランバートル市第21学校536名に調査した。3体格は日本の児童が良い傾向が示された。4生活健康調査では、モンゴル国、日本国のそれぞれに良い点と改善点が示唆された。5運動有能感はモンゴル国の児童生徒が有意に高い傾向が認められた。6日本の子どもは逆上がりが出来る割合が低下しているが、モンゴル国の子どもでは一人で馬に乗れる割合が低下している(地方の子どもは約8割が、都市では3割の子どもが一人で馬に乗れる)。モンゴルの都市の子どもの現状は、東日本大震災による教育・居住環境の悪化が子どもの体力や健康な生活に悪影響を及ぼしていることと似ている。両国の児童生徒の体力や健康な生活は大きな差はないが、やれば出来るという気持ちには、モンゴル国の方が高い傾向がみられた。本研究の目的は、日本の児童の体格・体力と運動技能や運動有能感、生活習慣との関連性を解明することであった。発展途上にあるモンゴル国の児童を対照として調査した。日本の児童は逆上がりができる割合は約50%であるが、モンゴルの児童が馬に乗れる割合も首都では約40%に低下している。日本の児童の運動有能感はモンゴル国の児童に比べて低かった。モンゴル国の首都の児童の運動有能感は地方の児童と比べると低下しており、日本の児童と同様の傾向を示した。身体教育学本年度の研究は平成24年度研究実施計画に記述した内容をおおむね達成できた。実施できなかった内容も含めて、以下に記述する。1小学校での実践指導ができず、アンケート調査だけ行った。できない児童のなかで、やればできると思う児童、やってもできないと思う児童に実践指導を計画していたが、実践の機会を設けることができず、アンケート調査と体力テストのデータ収集・解析のみ達成した。しかしながら、小学校の教員に指導をお願いした。2平成24年度にはモンゴル共和国での調査が順調に実施できた。昨年度と同様である。日本の小学校の調査において、実技指導を直接行うことができず、担任教師に御願いした。
miRNA機構の生化学的解析

我々は、ショウジョウバエAgo1はATP依存的なpoly(A)の短縮化に加えて、cap認識後の段階を阻害するのに対し、Ago2はeIF4EとeIF4Gの相互作用を阻害しcap機能を遮断するというように、Ago1とAgo2によるmiRNAを介した翻訳抑制の様式に大きな違いがあることを明らかにした。独自に開発したショウジョウバエの胚抽出由来のin vitro翻訳抑制系を用いて、small RNAによる翻訳抑制のメカニズムの解析を行った。その結果、ショウジョウバエにおいて、2種のArgonauteサブファミリータンパク質、Ago1、Ago2は、共に標的配列の個数依存的な翻訳抑制能があり、それは標的mRNAの分解を伴わない真の「翻訳抑制」であることが分かった。また、Ago1とAgo2による翻訳抑制様式には大きな違いがあることが明らかとなった。具体的には、Ago1による翻訳抑制は、脱アデニル化を翻訳抑制の主たる要因とするが、poly(A)が存在しない様な標的mRNAに対しても翻訳開始以降の段階における抑制効果を示す。これらは共に、GW182のドミナントネガティブ体によって翻訳抑制が解除されることから、GW182による働きを介するものであることが示された。これに対し、Ago2による翻訳抑制は脱アデニル化は伴わず、翻訳の開始特異的に阻害を行う。この際、GW182のドミナントネガティブ体による翻訳抑制の阻害が観察されないことから、Ago2による翻訳抑制にはGW182は介在しないことが示唆された。さらに、ある特殊な条件下において、Ago2は翻訳抑制ではなく、翻訳の活性化を引き起こすことを、in vitroで再現することに成功した。また、それぞれのAgoと相互作用するタンパク質を、免疫沈降法を用いて解析した。また、Dicer-1とLoqsの大量発現と精製を行い、基質特異性の検討を行った。その結果、Dicer-1の活性は基質RNAのステム部分の構造によって大きく影響されないことが分かった。「miRNAが実際にどのようなメカニズムで働くのか」ということに対する我々の理解は、驚くほど進んでいない。特に、miRNAが標的遺伝子の翻訳を抑制するしくみに関しては、数多くの報告がなされてきましたが、1. cap構造認識段階での阻害2. cap構造認識後の後期翻訳開始段階での阻害3.翻訳伸長段階での阻害4. poly(A)の短縮とmRNAの不安定化5. P-body(mRNAの分解と貯蔵を司る細胞質顆粒)への移行等、様々な仮説が提唱されており、混乱を極めて来た。本研究では、「small RNA振り分け機構」と試験管内翻訳系を組み合わせることで、初めてAgo1とAgo2による作用を個別に評価し、それらの翻訳抑制の様式を丹念に調べた。その結果、1. Ago1は標的mRNAのpoly(A)を分解するが、Ago2はしない2. Ago1は(poly(A)分解と独立して)cap認識後の段階を阻害するが、Ago2はcapを認識するeIF4EとeIF4Gとの相互作用を特異的に阻害する3. Ago1の働きにはP-body構成要素であるGW182が必要であるが、Ago2には必要ではないという様に、Ago1とAgo2の働きには大きな違いがあるということが明らかになった。よって、これまでの矛盾した結果の少なくとも一部は、別々のAgoタンパク質の活性を混同して評価していたためであると考えられる。miRNAによる標的mRNAの翻訳抑制のメカニズムについては、前年度までに、ショウジョウバエにおいて、Ago1とAgo2によるmiRNAを介した翻訳抑制の様式に大きな違いがあることが明らかになった。miRNAは一般的に、標的mRNAの翻訳を抑制するのが一般的であるが、ある条件においては、標的mRNAの翻訳を活性化する場合があるという報告が数例なされている。我々は、ショウジョウバエの試験管内翻訳系において、標的mRNAにpoly (A)鎖が存在しない場合にのみ、miRNAによる翻訳の上昇が観察されること、また、それはAgo1によっては起こらず、Ago2によってのみ起こるということを見いだした。さらに、このような翻訳活性化は、標的mRNAにm7GpppGキャップ構造が存在しないときに、より顕著に観察された。以上のことから、miRNAによる翻訳の抑制と活性化のスイッチングと、標的mRNAのpoly (A)鎖あるいはcap構造の有無との間には、相関があることが示唆された。またショウジョウバエDicer-1によるpre-miRNA様基質の認識機構については、様々な構造をもつ基質RNAを作成し、それらに対するDicing反応の活性と、結合能を詳細に検討した結果、それら二つの間には、強い相関があることが明らかとなった。
脊椎圧迫骨折と大腿骨頚部骨折における危険因子としてのピタミンD受容体多型性の関連

対象は外来、入院加療された胸腰椎圧迫骨折及び大腿骨頚部骨折患者症例で、末梢血を用いてRFLP(制限酵素断片長多型)解析を行った。制限酵素はBsmI、ApaI、TaqIの3種類を用い、切断されない対立遺伝子をB,A,Tとし切断される対立遺伝子を各々b,a,tとした。解析した症例のビタミンD受容体遺伝子多型はbbaaTT,bbAaTT,BbAaTtが多く骨折型での有意差は認めなかった。対照群との比較でも遺伝子多型頻度に有意差はなかった。低骨塩量を規定しているとされるBBおよびttの遺伝型頻度は少なく白人での発現頻度と比較すると諸家に報告されている様にビタミンD受容体遺伝子には人種差があると考えられた。また一部の症例では腰椎骨密度を測定したが症例数が少なく遺伝型と骨密度の相関ははっきりしなかった。対象の骨折患者には環境因子としての危険因子を配慮するため質問票によりステロイド使用歴、分娩歴、骨粗鬆症の治療歴を調査した。今後さらにビタミンDの遺伝子多型の解析をすすめ高齢者骨折の危険因子マーカーとしての遺伝子多型の意味を明かにしたい。また従来、本邦と欧米では活性型ビタミンDの骨粗鬆症に対する治療の有効性については議論のあるところであるがビタミンD受容体遺伝子多型の人種差がこれらの議論の解決の糸口になる可能性もあり、遺伝型に応じた活性型ビタミンD投与量を設定することで治療あるいは予防効果の向上をもたらす可能性も考えられる。
脂肪酸修飾構造に基づく新規生理活性ペプチドの系統的探索と機能解析

本研究では脂肪酸修飾された新しい生理活性ペプチドを同定し、細胞や個体レベルでの機能解析することを目的とした。脂肪酸修飾ペプチドであるグレリンに対する免疫活性測定をラット脳にて実施し、脂肪酸修飾は有するものの、グレリンと異なる免疫活性を有するペプチドの単離に成功した。質量分析計を用いた解析より、オクタン酸修飾を示唆するデータを得ているが、構造決定に至ってない。ラット視床下部cDNAより3'-RACE法を用いて未知のグレリン様遺伝子探索を実施した結果、新たな遺伝子は同定できなかった。また、グレリン受容体に相同性の高いオーファン受容体の内因性リガンド探索を実施したが、新規ペプチドを同定できなかった。これまで申請者の研究室では、細胞間情報伝達物質として未知の生理活性ペプチドを数多く発見し、新たな生体調節機構を明らかにしてきた。近年では、成長ホルモン分泌促進因子受容体(GHS-R)の内因性リガンドとして、ラット胃よりグレリンの発見に成功している(Kojima et al. Nature 1999)。グレリンは成長ホルモン分泌促進作用だけでなく強力な摂食亢進作用を有することが明らかとなり、現在は治療応用へと研究を展開している。グレリンの3番目のセリン残基は、中鎖脂肪酸であるオクタン酸修飾を受けている。この修飾基はグレリンの活性発現に必須であり、グレリンO-アシルトランスフェラーゼ(GOAT)により修飾される。ラットにおいてGOAT mRNAは胃だけでなく、中枢神経系にも高発現している。一方、中枢神経系におけるグレリンmRNA発現量は胃と比較して非常に低く、グレリンの他に脂肪酸修飾ペプチドが同定されてないことより、未知の脂肪酸修飾ペプチドの存在が示唆される。本研究では脂肪酸修飾された新たな生理活性ペプチドを同定し、細胞や個体レベルでの機能解析することを目的に研究を遂行する。リガンドの物性が同じ受容体間におけるアミノ酸配列の相同性は高いことが知られており、本研究にて同定される新規脂肪酸修飾ペプチドの一部は、GHS-Rに相同性の高いオーファンGPCRの内因性リガンドであると予想される。そこで平成27年度は、GHS-Rに相同性の高いオーファンGPCRであるPGR2,PGR3に対する安定発現細胞を作製した。GHS-Rに相同性の高いオーファンGPCRであるPGR2,PGR3に対する安定発現細胞を作製したものの、内因性リガンド探索が十分進んでおらず、進捗状況としてやや遅れている。本研究では脂肪酸修飾された新しい生理活性ペプチドを同定し、細胞や個体レベルでの機能解析することを目的に研究を遂行する。リガンドの物性が同じ受容体間におけるアミノ酸配列の相同性は高いことが知られており、本研究にて同定される新規脂肪酸修飾ペプチドの一部は、GHS-Rに相同性の高い受容体の内因性リガンドであることが予想される。そこで平成28年度は、GHS-Rに相同性が高く、リガンド不明な受容体であるPGR2、PGR3に対し、特に中枢神経系を標的としてリガンド探索を実施した。現時点にて、内因性リガンドの同定には至ってないが、引き続き探索を継続する。オーファンGPCR発現細胞に対し、脂肪酸修飾ペプチドを多く含んだ画分を作用させ、受容体特異的な生物活性を探索する。受容体活性化に伴う&#9372;細胞内Ca2+濃度上昇をFLIPR、&#9373;細胞内cAMP濃度変化をEnVision、&#9374;受容体のインターナリゼーションをINCell Analyzer、&#9375;細胞の微小形態変化によるインピーダンス変化をCellKey(すべて現有設備)にて検出する。活性を指標に逆相HPLC(現有設備)にて精製・単離を行い、ペプチドシークエンサー及び質量分析計を用いて新規ペプチドの構造を決定する。

内分泌学、ペプチド化学研究計画実施において、消耗品が当初積算額より低価格で実施できたため、消耗品費の支出が軽減できた。また、研究のための情報取集および研究打合せの回数が、予定より少なかったため旅費支出も少ない額となった。次年度の消耗品の使用が予定より増えることが予想されるため、物品費に充当する予定である。
神経成長因子のがん増殖抑制作用とその機序解明に関する研究

ヒト由来固形腫瘍細胞増殖に対する神経成長因子(NGF, nerve growth factor)の抗腫瘍効果に関する各種検討を行った結果、ヒト肝がん細胞(HepG2)およびヒト線維肉腫細胞(HT1080)増殖においてNGFの有意な増殖抑制効果が認められた。また、その機序として腫瘍新生血管の成熟化および血管周囲神経の分布を介した間接的作用が示唆された。平成22年度計画(神経成長・栄養因子による抗腫瘍効果のメカニズム解明と有効性を示すがん細胞種の特定)に基づいた一次スクリーニングとして、細胞増殖能を指標としたin vitro評価系においてnervegrowthfactor (NGF)もしくはbrain-derived nerve factor (BDNF)によるヒト前立腺癌細胞(DU145)およびヒト線維肉腫細胞(HT1080)に対する直接的な影響について検討した。その結果、DU145細胞増殖に対してNGFおよびBDNFはいずれも濃度依存的かつ有意に抑制したが、HT1080細胞増殖に対してそれらの影響は認められなかった。二次スクリーニングでは、ヌードマウスにがん細胞を移植・増殖後、浸透圧ポンプを用いてNGFを持続皮下投与し、DU145およびHT1080細胞増殖に対する影響をin vivo評価系において検討した。その結果、NGFはいずれの細胞増殖も有意に抑制し、生存率の著明な増加も認められた。さらに、NGF投与中止後もその効果が持続する事が明らかとなった。以上の検討結果より、NGFおよびBDNFはいずれもDU145細胞増殖に対して直接的な抑制作用を示すこと、また、その効果が認められないHT1080細胞増殖に対してもNGFが著明な抑制効果を示す事が明らかとなった。引き続き、その他ヒト由来がん細胞増殖に対するNGFおよびBDNFの影響について継続検討している。細胞増殖能を指標としたin vitro評価系(一次スクリーニング)においてnerve growthfactor (NGF)によるヒト肝がん細胞(HepG2)およびヒト大腸がん細胞(DLD-1)に対する直接的な影響について検討した。その結果、DLD-1細胞増殖に対してNGFは有意な抑制効果を示したが、HepG2細胞増殖に対して著明な変化は認められなかった。さらに、前年度に引き続く一次スクリーニングにおいて、NGFの著明な細胞増殖抑制効果が確認されたヒト前立腺がん細胞(DU145)およびDLD-1細胞に対してNGF受容体(TrkA)拮抗薬であるK252aを処置した条件下で検討したところ、いずれの細胞においても濃度依存的かつ著明な増殖抑制効果が確認された。また、ヌードマウスにがん細胞を移植後、浸透圧ポンプを用いてNGFを持続皮下投与し、HepG2細胞およびDLD-1細胞増殖に対する影響をin vivo評価系において検討した(二次スクリーニング)。NGF投与終了後、tail cuff法による血圧測定およびレーザー血流計を用いて腫瘍組織表面の血流量を測定後、腫瘍組織を摘出して切片を作成し、腫瘍内血管周囲神経分布について二重免疫染色法を用いて検討した。HepG2細胞の増殖はNGF処置により有意に抑制され、腫瘍組織血流量の著明な低下、腫瘍組織内における血管平滑筋の増加とその周囲に血管周囲神経の分布が観察された。一方、NGFはDLD-1細胞増殖を抑制せず、腫瘍組織の血流量にも影響を及ぼさなかった。さらに、腫瘍組織内の血管周囲神経および血管平滑筋の分布に対するNGFの影響も観察されなかった。また、いずれの群においてもNGF持続投与による全身血圧の変化は認められなかった。以上の結果より、NGFの腫瘍増殖抑制作用の機序として、NGFが血管周囲神経を分布させることで新生血管の成熟化を誘導し、腫瘍内血流量が調節され、腫瘍への血液供給が減少したためであることが考えられる。しかし、その作用にはがん種による種差が存在することが示唆される。
疎水鎖末端への極性基の導入による両親媒性有極性分子の非対称薄膜化とその分子設計

本研究は、1分子層ずつ固体基板上に移しとって積層する薄膜作製法であるラングミュアープロジェット(LB)法によって高分極分子の非対称構造膜(Z型膜)を作製するための分子設計と構築手法の指針を得ることを目的として行ったものである。このような構造体(薄膜)は二次の非線形光学特性を有し、レーザー光学や光エレクトロニクスの分野において重要なデバイスとなり得る。本研究での主な成果は次の通りである。1.LB法を用いて分子が同じ方向に積層された構造のZ型膜を作製するために、5-(p-ドデシルオキシフェニル)-2-ピラジンカルボン酸の疎水鎖末端にブロモ基、メトキシ基、アクリロイルオキシ基、シアノ基、ピラジニルオキシ基を導入した両親媒性化合物を新規に合成した。これらの置換基は累積膜層間での親水基一疎水基の相互作用を有利にし、Z型着膜の実現とその構造安定化に寄与する。無置換の5-(-p-ドデシルオキシフェニル)-2-ピラジンカルボン酸は対称構造のY型で累積されることが既に知られているが、その疎水鎖末端にメトキシ基、アクリロイルオキシ基、シアノ基、ピラジニルオキシ基を導入した化合物は何れもZ型で着膜することを確認した。このことより、疎水鎖末端を極性基で置換することにより層間での疎水基一疎水基の相互作用を不利にしてY型の着膜を阻害し、Z型着膜を実現できることが見いだされた。またシアノ基、ピラジニルオキシ基を導入した化合物については重金属塩としても累積を行い、その結果Z型着膜を確認したが、この場合は層間での配位結合の形成が示唆された。しかし、ブロモ基で置換した化合物はY型着膜を示し、これは分極率の大きい臭素原子の特徴と考えられる。
デ・ステイルの造形とアーノルト・シェーンベルクの音楽との共通性

デ・ステイルの造形とシェーンベルクの「十二音技法」の音楽は、異なる芸術領域でありながらも、それぞれの芸術領域において自明のものとしてあった「重力」を前提とした絵画や建築の表現、「調性」に従った音楽の表現に対して、この「重力」や「調性」というものに束縛されない自由な表現を求める強い意識が認められる。また、「上下前後左右の消失」という共通する概念と言語的な表現を共有し、それを作品制作として試みる事によって、この「無重力」や「無調性」といった「中心」のない存在を追及していた事が明らかとなった。本研究は、近代絵画などに大きな影響を与えたデ・ステイルの造形作品と、近代音楽に大きな影響を与えたアーノルト・シェーンベルクの音楽作品における共通性についての考察を通して、近代の芸術の変遷において、造形の歴史と音楽の歴史がお互いに影響を与え続けながら変遷していた事についてひとつの指針を導きだし、領域横断的な歴史研究の活性化を目指すものである。本年度は、『De Stijl』誌とグループの創設者テオ・ファン・ドゥースブルフのアーカイヴ『Theo van Doesburg archiv』(Van Moorsel寄贈コレクション)を用いて、デ・ステイルにおける音楽に関する活動や論文、また音楽家との関係性について調査した。また、アムステルダム市立近代美術館、ハーグ市立美術館、ユトレヒト・セントラル美術館、シュレーダー邸、ポンピドゥー・センターの「Mondrian and De Stijl」展において、デ・ステイルの造形作品の調査、資料収集を行った。また、ドゥースブルフの論文「Der Kampf um den neue Stil」において、デ・ステイルグループの造形と同様の実験を音楽領域で行っていた人物として、グループ唯一の音楽家ジョージ・アンタイルと同格として、アーノルト・シェーンベルク、カステルヌーヴォ・テデスコ、アルフレード・カゼッラが取り上げられており、これを「『De Stijl』誌における音楽の論文とアーノルト・シェーンベルクとの関係」と題して日本建築学会にて発表した。本研究は、近代絵画などに大きな影響を与えたデ・ステイルの造形作品と、近代音楽に大きな影響を与えたアーノルト・シェーンベルクの音楽作品における共通性についての考察を通して、近代の芸術の変遷において、造形の歴史と音楽の歴史がお互いに影響を与え続けながら変遷していた事についてひとつの指針を導きだし、領域横断的な歴史研究の活性化を目指すものです。本年度は、『De Stijl』誌の中に寄稿されていた8編の音楽に関する論文を抽出した後に、それら全ての翻訳を行いました。そして、その中からシェーンベルクに関する記述の抽出を行いました。また、シェーンベルクが考案した「十二音技法」の構成方法に関して、シェーンベルク自身が作曲を行う為のガイドとして様々なプロダクトを制作しており、それらの解読を行いました。この事については、同時代の音楽家ヨーゼフ・マティアス・ハウアーの「十二音技法」のダイアグラムとの比較を通して、「「十二音技法」のモデルとダイアグラムについて」と題して日本建築学会に発表しました。デ・ステイルとの関りについては、「デ・ステイルの造形とシェーンベルクの音楽との関りについて」と題して芸術工学会誌に論文の寄稿を行いました。そしてこれらの研究をまとめ、「デ・ステイルの造形とアーノルト・シェーンベルクの「十二音技法」の音楽との関係に関する研究-共通概念としての「無重力」について-」と題した博士論文を提出しました。本研究は、近代絵画などに大きな影響を与えたデ・ステイルの造形作品と、近代音楽に大きな影響を与えたアーノルト・シェーンベルクの音楽作品における共通性についての考察を通して、近代の芸術の変遷において、造形の歴史と音楽の歴史がお互いに影響を与え続けながら変遷していた事についてひとつの指針を導きだし、領域横断的な歴史研究の活性化を目指している。本年度は、『De Stijl』誌全号から全論文リストの整理・各年毎の執筆者リストなどを作成し、これを用いて『De Stijl』誌の論文整理を行った。またデ・ステイルの中心人物であるテオ・ファン・ドゥースブルフの初期の造形作品を中心としてデ・ステイルの造形作品と、アーノルト・シェーンベルクの「十二音技法」の音楽における構成手法の共通性について研究を行った。ここでは、ドゥースブルフが関心を持っていたシェーンベルクの音楽と彼の作品の関係に、「無重力」や「上下前後左右の消失」などの共通した鍵言語以外にも、「原形」からの「派生形」とその組み合わせのみによって作品が構成されているという共通する技術的な構成手法がある事を見出した。これは、シェーンベルクの音楽においては「十二音技法」における「原形」に対しての「反行形」や「逆行形」、「反行逆行形」であり、デ・ステイルの作品においては、絵画やタペストリーの制作における「原形」から「反転形」、「回転形」としたものである。この詳細に関しては、日本建築学会大会にて発表した。