hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
呼吸鎖複合体の細菌型とミトコンドリア型の比較と後者に固有のサブユニットの役割

1.好熱菌PS3のチトクロム酸化酵素のサブユニットIとII遺伝子の塩基配列を決定した.サブユニットIのアミノ酸配列はよく保存されているが,とりわけ,それぞれ2つずつのHis-を含む疎水性セグメントVI, VII, Xの保存性はよかった.ここに2つのヘムaとCu_Bの結合部位があると思われる.それ以外にVIIIとXIの保存性も良く,ここに重要な機能があると推定された.一方サブユニットIIはCu_Aの結合部位と思われるCAELCGPSHAL以外の保存性は良くなく,このサブユニットは単なる電子伝達体であるように思われた.2.好熱菌PS3からbc_1複合体を精製することができた. 29-, 23-, 21-および14-kDaのサブユニットからなり, 2つのヘムbと1つのヘムcと1個のFe_2-S_2型の鉄硫黄中心を含んでいる.そして色々な発色固や酵素の性質は,この酵素がクロロプラストのb_Bf複合体と類似していることを示した.3.リン脂質より作成した平面膜ではチトクロム酸化酵素の発生する膜電位付近(200mV以上)では膜が不安定になり,測定できなくなったので,平面膜を丈夫にするために重合性リン脂質ジ(2.4-オクタデカジエン)フォスファチジルコリン(DDPC)を用いて,丈夫な平面膜を作る試みを行なっている.4.オクチルグルコシド等の界面活性剤はミトコンドリアに少量加えると,除共役剤として働くことが示された.これは呼吸速度,特にstate4の呼吸速度が△ДH^+で制御されていることを示している.5.IP_3, cGMP, cAMP,アルカリ性フォスファターゼ等の二次メッセンジャーはミトコンドリアの呼吸パターンに影響を及ぼさなかった.ミトコンドリア外膜の影響とも考えられるので,可溶性酵素やリポソームに再構成した酵素についても行なう予定である.1.好熱菌PS3のチトクロム酸化酵素のサブユニットIとII遺伝子の塩基配列を決定した.サブユニットIのアミノ酸配列はよく保存されているが,とりわけ,それぞれ2つずつのHis-を含む疎水性セグメントVI, VII, Xの保存性はよかった.ここに2つのヘムaとCu_Bの結合部位があると思われる.それ以外にVIIIとXIの保存性も良く,ここに重要な機能があると推定された.一方サブユニットIIはCu_Aの結合部位と思われるCAELCGPSHAL以外の保存性は良くなく,このサブユニットは単なる電子伝達体であるように思われた.2.好熱菌PS3からbc_1複合体を精製することができた. 29-, 23-, 21-および14-kDaのサブユニットからなり, 2つのヘムbと1つのヘムcと1個のFe_2-S_2型の鉄硫黄中心を含んでいる.そして色々な発色固や酵素の性質は,この酵素がクロロプラストのb_Bf複合体と類似していることを示した.3.リン脂質より作成した平面膜ではチトクロム酸化酵素の発生する膜電位付近(200mV以上)では膜が不安定になり,測定できなくなったので,平面膜を丈夫にするために重合性リン脂質ジ(2.4-オクタデカジエン)フォスファチジルコリン(DDPC)を用いて,丈夫な平面膜を作る試みを行なっている.4.オクチルグルコシド等の界面活性剤はミトコンドリアに少量加えると,除共役剤として働くことが示された.これは呼吸速度,特にstate4の呼吸速度が△ДH^+で制御されていることを示している.5.IP_3, cGMP, cAMP,アルカリ性フォスファターゼ等の二次メッセンジャーはミトコンドリアの呼吸パターンに影響を及ぼさなかった.ミトコンドリア外膜の影響とも考えられるので,可溶性酵素やリポソームに再構成した酵素についても行なう予定である.
e^+e^-相互衝突装置「LEP」における万能型測定装置「OPAL」建設の為の調査研究

欧州原子核研究機構(CERN)で建設中のe^+e^-相互衝突装置「LEP」の4つの実験装置のひとつとして採択された国際共同実験グループ「OPAL」に参加して測定装置を建設し,必要なテスト実験を行う.また測定器のオンラインデータ収集システムの開発とデータ解析法の研究を行う.測定器のうち東京大学が分担する鉛ガラスシャワーカウンターについては,昭和62年度に組立が完了し,電子ビームを用いてエネルギー較正を行なっている.エネルギー較正には測定器のオンラインデータ収集システム開発の成果が使用され,その結果,約1万ヶの鉛ガラスシャワーカウンター個々のエネルギー特性が繰り返し測定され,磁気テープにデータが収集された.データ解析法については,現地研究所(CERN)の大型計算機を用いて,電磁シャワーの再構成プログラム等,多数のプログラムが開発された.昭和63年度からはこのソフトウェアー開発にさらに力を注ぎ,日本より移設する東大グループの大型計算機により,開発をさらに効果的にする.測定器は昭和63年度に地下実験室に据付・調整される.欧州原子核研究機構(CERN)で建設中のe^+e^-相互衝突装置「LEP」の4つの実験装置のひとつとして採択された国際共同実験グループ「OPAL」に参加して測定装置を建設し,必要なテスト実験を行う.また測定器のオンラインデータ収集システムの開発とデータ解析法の研究を行う.測定器のうち東京大学が分担する鉛ガラスシャワーカウンターについては,昭和62年度に組立が完了し,電子ビームを用いてエネルギー較正を行なっている.エネルギー較正には測定器のオンラインデータ収集システム開発の成果が使用され,その結果,約1万ヶの鉛ガラスシャワーカウンター個々のエネルギー特性が繰り返し測定され,磁気テープにデータが収集された.データ解析法については,現地研究所(CERN)の大型計算機を用いて,電磁シャワーの再構成プログラム等,多数のプログラムが開発された.昭和63年度からはこのソフトウェアー開発にさらに力を注ぎ,日本より移設する東大グループの大型計算機により,開発をさらに効果的にする.測定器は昭和63年度に地下実験室に据付・調整される.
糖尿病網膜症における増殖期病変形成の分子機構解析

糖尿病網膜症の病態を、病的血管新生病変(線維血管性組織)形成、血液網膜関門の破綻による網膜浮腫形成の両側面から解析を行った。これまで我々は、線維血管性組織形成には網膜グリア細胞におけるVEGF_<165>とMT1-MMPの産生誘導が重要であることを見出したが、本研究期間には、これら責任因子の発現誘導における組織低酸素状態の誘因としての重要性を検討した。まず家兎を用い網膜グリア細胞の単離・培養系を確立し低酸素濃度下にて培養したところ、VEGF_<165>とMT1-MMPの産生誘導が確認された。さらに、網膜グリア細胞が低酸素濃度下において高親和性VEGF受容体の一つVEGFR-2を発現すること、VEGFR-2特異的阻害剤SU1498あるいは抗VEGF中和抗体の存在下では低酸素刺激においてもMT1-MMP産生が誘導されないことを見出した。即ち、組織低酸素状態により網膜グリア細胞にVEGF_<165>産生が誘導されるとともに、そのVEGF_<165>が間接的にMT1-MMPを誘導することが示された。一方、血液網膜関門破綻についてはclaudin-5に注目した解析を行った。まず、マウス網膜伸展標本を作製しclaudin-5の発現を検索したところ、網膜血管内皮細胞間の細胞膜上にclaudin-5の発現・局在が証明され、脳血管同様に網膜血管の関門機能におけるclaudin-5の重要性が示唆された。そこで、マウス血管内皮細胞bEND.3を用い、低酸素濃度下におけるclaudin-5の動態を解析した。bEND.3を単層培養するとconfluent状態でclaudin-5は細胞膜へ局在するが、低酸素刺激を加えると細胞膜からcludin-5が消失することにより関門機能が低下した。さらに、この低酸素濃度下におけるclaudin-5の発現変化へのMAP kinase系の関与を示唆する知見を得ているが、現在さらなる解析を行っている。以上、組織低酸素状態が病態責任因子の発現変化を介し、線維血管性組織形成・網膜浮腫形成の誘因として働いていることが示唆された。糖尿病網膜症増殖期の病態は、網膜から硝子体に及ぶ病的血管新生、血液網膜関門の破綻という網膜血管病変に基づくものである。これまで我々は、血管新生には網膜グリア細胞におけるVEGF_<165>とMT1-MMPの産生誘導が中心的役割を演ずることを示してきた。また、網膜血管内皮細胞にtight junctionタンパク質claudin-5が発現していることを見出し、claudin-5の機能異常が血液網膜関門破綻の原因となる可能性を考えている。まず、増殖期病変形成に組織低酸素状態が誘因として働いている可能性を検討した。低酸素状態の細胞の核に局在する転写因子であるHIF-1αが、増殖期病変である線維血管性組織に発現しているかを検索した。その結果、線維血管性組織内のグリア細胞と血管内皮細胞の核に陽性所見が得られ、増殖期病変形成に低酸素状態が誘因として働く可能性が示唆された。そこで、まず家兎網膜からグリア細胞を単離・培養し低酸素状態下にて培養してみた。すると、グリア細胞においてVEGF_<165>とMT1-MMPの産生誘導が示され、さらに

MT1-MMP産生誘導は抗VEGF中和抗体の存在により阻害された。即ち、組織低酸素状態により網膜グリア細胞にVEGF_<165>産生が誘導されるとともに、そのVEGF_<165>が間接的にMT1-MMPを誘導することが増殖期病変の血管新生を惹起すると考えられる。一方、血液網膜関門破綻については、マウス脳血管内皮細胞株であるbEND.3を用い解析した。bEND.3を単層培養するとconfluent状態でclaudin-5は細胞膜へ局在するが、低酸素刺激を加えるとclaudin-5の細胞膜への局在が消失するとともに、bEND.3層の電気抵抗が低下、即ち関門機能の低下が示された。以上から、低酸素状態が病的血管新生・血液網膜関門破綻を惹起し増殖期病変形成の誘因として働くことが示唆された。糖尿病網膜症増殖期の病態を、網膜から硝子体に及ぶ病的血管新生病変形成、血液網膜関門の破綻による網膜浮腫形成の両側面から解析を行ってきた。これまで我々は、病的血管新生病変形成には網膜グリア細胞におけるVEGF_<165>とMT1-MMPの産生誘導が重要であること、これらの因子の発現に組織低酸素状態が誘因として働くことを明らかにしてきた。今年度は、VEGF_<165>とMT1-MMPの誘導に、糖尿病患者の組織において産生が亢進している活性酸素種が関与する可能性につき検討した。家兎から網膜グリア細胞を単離・培養し、培養上清に過酸化水素を添加、VEGF_<165>とMT1-MMPの発現誘導の有無をRT-PCRにて解析した。また、ラット眼球の硝子体腔内に過酸化水素を投与しin vivoにおけるこれら因子の誘導についても検索した。その結果、低酸素刺激とともに活性酸素種刺激も網膜グリア細胞におけるVEGF_<165>とMT1-MMP産生を誘導することが示された。一方、血液網膜関門の破綻機構については、脳血管内皮細胞株bEND.3を用い、低酸素刺激に反応し血管内皮細胞の細胞膜からclaudin-5が消失する現象の重要性を提唱してきた。今年度は、このclaudin-5と関門機能の関係につきさらに詳細に検討した。まずRNAiによるclaudin-5発現阻害系にて、bEND.3細胞層の関門機能がclaudin-5に依存していることを示した。また、低酸素状態で飼育したマウスの網膜血管においても内皮細胞の細胞膜からclaudin-5が消失することが示され、in vitroとともにin vivoにおいても組織低酸素状態がclaudin-5発現変化を介し血液網膜関門を破綻させる機構の重要性が確認された。さらに、この低酸素刺激による関門機能破綻に、p38 MAP kinaseの系が関与することも見出した。
光エネルギー変換機能をもつ膜タンパク質/色素複合体の自己組織化とその機能相関

植物、光合成細菌などの光合成膜ではアンテナ(LH)系、光化学反応中心(RC)およびそれに続く電子伝達系が、光エネルギーから化学エネルギーへの効率の良い変換を行っている。この変換は、主として光合成膜中での諸種のタンパク質/色素複合体からなる超分子複合体で行われている。しかしながら、その複合体の構造と動的機能の関係は、分子レベルでまだ明らかではない。先に我々は、紅色光合成細菌R.rubrumおよびR.sphaeroidesから単離精製したLH1アンテナ系タンパク質(α-およびβ-体)あるいはそのモデルタンパク質を用いてバクテリオクロロフィル色素(BCh1a)の複合体の再構成を行い、その構造と機能の関係について検討を行った。そこで、本研究は、光合成膜での効率の良い光エネルギー変換機能をもつタンパク質/バクテリオクロロフィル色素複合体を人工的に組織化し、その複合体の動的な構造変化と対応した高効率な光電変換能について評価することを目的とした。ここでは、光合成細菌から単離精製した天然(LH1-RC)あるいは合成した疎水性タンパク質と諸種のクロロフィル誘導体との複合体形成を脂質二分子膜中および電極上で行った。そして、この複合体の形成と機能におよぼすタンパク質(LH1)の影響について検討した。R.rubrumおよびR.palustrisのアンテナ(LH1)ならびにそのコア複合体(LH1-RC)を3-アミノプロピルトリエトキシシラン(APS)で化学修飾したITO電極(APS-ITO)上で組織化した。その結果、天然と類似したアンテナ色素複合体の自己組織化化単分子膜をAPS-ITO電極上で安定に作成できることがわかった。つぎに、コア複合体(LH1-RC)の光電変換能について分光学的手法および電極応答から検討を行った。その結果、光電変換能は光波長に依存し、アンテナ色素複合体の構造に大きく依存することが認められた。また、アンテナ系タンパク質/色素複合体(LH1)に加えて反応中心(RC)を含むアンテナコア複合体の自己組織化をAu基板上で行い、その組織化と対応した光合成膜での効率の良い電子輸送システムの構築を検討した。先に我々は、紅色光合成細菌R.rubrum(rub)およびR.sphaeroides(sph)から単離精製したLH1アンテナ系タンパク質(α-およびβ-体)あるいはそのモデルタンパク質を用いてバクテリオクロロフィル色素(BChla)複合体の再構成を行い、その構造と機能の関係について検討を行った。ここでは,光合成細菌のアンテナ機能をもつ色素複合体を基板上で組織化し、その組織化と対応した色素複合体の電極基板上での電流応答から検討を行った。R.rubrumおよびR.sphaeroidesのLH-α,βを単独あるいはそれぞれ互いに混合して用いてクロロフィル色素誘導体(BChlaおよびZn-BChla)の組織化を3-アミノプロピルトリエトキシシラン(APS)で化学修飾したITO電極(APS-ITO)上で行った。つぎに、その複合体の組織化とシンクロナイズした光電変換能について分光学的手法および電極応答から検討を行った。その結果、電流応答は、光波長に依存し、アンテナ色素複合体の構造変化に大きく依存することが認められた。

つぎに、コア複合体(LH1-RC)の光電変換能について分光学的手法および電極応答から検討を行った。その結果、光電変換能は光波長に依存し、アンテナ色素複合体の構造に大きく依存することが認められた。また、アンテナ系タンパク質/色素複合体(LH1)に加えて反応中心(RC)を含むアンテナコア複合体の自己組織化をAu基板上で行い、その組織化と対応した光合成膜での効率の良い電子輸送システムの構築を検討した。
分子認識場の設計

カリックスアレ-ンの自己組織化能を利用することにより,ゲスト分子の識別を分子集合体の変化で読み出す新しいセンシングシステムを開発した(新海)。デオキシコ-ル酸骨格を巧みに利用してC_3対称性を有する疎水空孔の開発に成功し,有機ゲストをピンセット的に取り込む試みを行なった(稲津)。金属を包接したカリックスアレ-ンの構造的特性をX線構造解析により明らかにし,そのカルボニル基の配向が錯化により著しく変化することを明らかにした(笠井)。ジフェニルメタン骨格を有するシクロファンを合成し,静電相互作用を利用した基質選択性を新しい方法論として例示した(古賀)。ヒドロキシホスト化学物を用いる結晶中の分子認識作用について研究し,画期的な光学分割能力を有することが明らかにされた(戸田)。カルボン酸側鎖を持つ18ークラウンー6誘導体を用いて人工液膜輸送を行ない,pH勾配を利用してNa^+とK^+の対向輸送が可能なことを初めて示した(中辻)。レゾルシノ-ル四量体を用いて糖類の識別を行う方法論を開発し,その認識の由来について一般化することに成功した(青山)。合成二分子膜を反応場とする系で高選択性の人工酵素系を組み立てることに成功し,その理論的評価を行なった(大久保)。ジペプチド固相系でCHーπ相互作用が存在することを立証し,その作用を利用して高度の分子識別が可能なことを示した(小倉)。コンホメ-ションが固定されたカリックスアレ-ン類縁体を合成し,そのゲスト認識能が著しく改良されることを明らかにした(西村)。アミノ化シクロデキストリンと無機アニオンの相互作用をNMRで検討し,硫酸イオンと特異的に錯体を形成することを明らかにした(松井)。以上の研究の結果,多種多様の分子認識場が開発され,分子認識化学の新しい方法論を例示することができた。
ダークマターの探索

宇宙には、通常の物質である原子分子の他に、ダークマターと呼ばれる未知の物質が56倍存在している。未発見のダークマターの候補は多様で、検出器物質を蹴りだすもの、ガンマ線を発するものなどがある。本実験装置が、これら多様なダークマター候補に感度があるという特徴をを活かし、これまで、存否が確定していないかった低質量のダークマター探索、新しい種類のダークマターの探索などを、これまでにない高い感度でおこなった。本測定器がもつ感度の範囲では、発見にはいたらなかったが、多様なダークマターモデルへの有用な制限を与えた。この方法で、大きな測定器により、さらに感度の良い探索が可能であることを示した。本研究は総質量850kg(有効質量100kg)の液体キセノン検出器を用いて、ダークマターの直接探索を目指したものである。極めて稀なダークマターの信号を捉える為に、バックグラウンドのレベルを有効質量内で、10日に1事象程度にする必要がある。しかし、これまでの予備的実験から、光検出器に使われていたアルミニウムに予想をはるかに上回るウラニウム等が含まれていることが判明し予定の感度が得られないことが判明した。アルミを取り除くことはできないので、できるだけその影響を小さくするための改修作業をおこない、平成25年度10月に、予定通り測定器の改修作業が完成した。その後、液体キセノンの浄化等を行い11月末よりデータの収集を開始した。これにより、バックグラウンドは、ほぼ1桁改善したことが示した。これらの改修作業と並行して、予備的実験で得られたデータを用いて、1)世界最大の質量、2)世界でもっとも低いエネルギーまで探索可能、3)核反跳だけでなく電子やガンマ線の信号が検出可能、といった他の主力ダークマター探索実験にはない本実験装置のみの特徴を生かしたダークマター探索をおこなった。ダークマターの候補の一つであるアクシオンが太陽中で作られる過程の探索、通常よりも質量が小さいダークマターの探索、ダークマターがキセノンと非弾性散乱を行いガンマ線の放出を行う過程の探索を行い、いずれも世界最高感度リミットを示した。平成26年度に向けて、バックグラウンドの詳細な評価をおこない、ダークマター探索を開始する。また、感度の抜本的改善には、ウラニウムの多いアルミを使わない光検出器を用いる必要があり関連した開発研究も開始する。本研究は、暗黒物質を直接検出する事を目的としている。実験装置は、球体の内壁に光センサーを配置し、内部に全質量845kgの液体キセノンを使用している。中心部100kgがWIMPS探索に使われ、暗黒物質がキセノンと弾性散乱した時に発する光を検出する。2011年より試運転を開始したが、測定器内壁面からの放射線バックグラウンド(BG)が予想より多いことが判明した。現在までに、そのBG源をほぼ特定した。光センサーであるPMTのクォーツ窓とメタル管のシールに使われていたアルミが大量の238Uを含んでいた。また、アルミとPMTホルダの表面に210Pbが、多く付着していた。BGをなくす為には,PMTを作り直さなくてはならないが、それには時間と経費が多くかかるため、当面の対策として、アルミシールのまわりに銅のリングを取付ける、表面の研磨・洗浄等を行い表面不純物を取り除く、などの方針を固め、部材のデザイン、不純物除去のテストをおこなった。現在、測定器は、改良の為、分解されている。BGを低減する工夫を施した改良検出器が、25年秋頃には稼働する。BGを解析ソフトで、有効質量内に再構成Vertexが入らないように低減するための開発も多くなされ、新たに組み上げられる検出器にも適応される。本実験において、キセノンからの発光量が非常に多いことが判明した。実際、世界で最も検出可能最低エネルギーが低い測定器である。これは、本実験がLow mass WIMPSにも感度があるいことを示し、これまでのDAMA実験と同程度の感度を出す事が示せた。結果はPhys. Lett.に出版された。また、この低閾値を利用し,もう一つのDM候補であるAxonの探索も実施し、Phys. Lett.に投稿中である。PMTに起因する表面バックグラウンドを削減するための改修作業が終了(平成25年末)した後、本年度は、測定器の調整を経て連続的なデータ収集を行っている。現在もデータ収集中であり、すでに1年分以上のデータを収集た。改修作業により、5keV以上で、表面バックグラウンドは1桁ほど減少した。この新規に収集されたデータを用いて、現在、信号の季節変化を手がかりとした低質量WIMPダークマターの探索を行なっている。また、より低いバックグラウンドレベルでの探索が可能な、検出器の中心部の有効質量を用いた解析も実行中である。

また、コミッショニングランの時に間欠的に収集されたデータを用いて、非弾性散乱を用いたダークマターの探索と、Bosonic super-WIMPsの探索結果を論文にした。特にBosonic super-WIMPsの論文は、Physical Review Letter誌のEditors' Suggestionに選ばれ、高い評価を得た。Bosonic super-WIMPsは、Warm Dark Matterの一種であり、thermalに生成されたと考えることができる。検出器のターゲット物質とは、光電効果に類する反応をおこし、質量に相当するガンマ線を生成する。これは、XMASS実験にとって観測のしやすい信号である。166日分のデータを用い、有効質量を41kgに制限することにより、世界最良のバックグラウンドのレベルを実現することができた。40keVから120keVの範囲で探索をおこない、その範囲で、Bosonic super-WIPMsが、ベクトル粒子の場合にDark Matterのすべての成分であるという可能性を否定した。26年度が最終年度であるため、記入しない。観測的素粒子物理学、ニュートリノ天文学。ダークマターや陽子崩壊の探索。平成25年度は、前年度までに確立された測定器の改修方法を用いて、新たな検出器部材の作成、そして、改修検出器の組み上げを行う予定であった。実際、その組み上げは予定通り平成25年10月に完成した。その後、測定器の調整とバックグラウンドの評価のためにテスト用データー収集と解析をおこない、バックグラウンドのレベルが、ソフトウエアのカットをする前に、ほぼ1桁落ちていることが確認できた。これも、事前の予想どおりであった。さらに新たな再構成プログラムの開発をおこない、それを適用し、さらなるバックグラウンドの低減のテストをおこなったところ、有効質量内で、2桁以上バックグラウンドが少なくなっていることが確認された。しかし、エネルギー閾値に非常に近い低エネルギー側に、正体不明のバックグラウンドがみつかり、その研究を進めているが、その解明はH26年度に持ち越されている。以上のような進捗状況により、当初の目的はほぼ達成され、本研究はおおむね順調に進展していると判断した。ダークマター実験の最も重要な要素はバックグラウンド(BG)であり、如何にバックグラウンドを落とすかが、実験の正否を握っている。本研究では、当初の予想に反して,多くのバックグラウンドを持っている事が判明した検出器から、そのバックグラウンドの影響を出来るだけ低くして、検出器を出来るだけ早く運転することである。我々は、検出器に使われた部材のバックグラウンドレベル、得られてエネルギースペクトル、アルファー粒子を同定した事象の解析等を通じて、BGの源を短時間で判定した。主なバックグラウンドは、PMTのクォーツ窓と金属本体との接合に使われていたアルミに238Uであった。また、銅のホルダの表面に付着した210Pbも大きなBG減であることが確定した。
プラズマ励起粒子の量子状態制御による励起粒子絶対点密度測定と超高感度磁気測定

本研究の目的は,プラズマ中に発生する励起粒子の電子スピン制御により,革新的な励起粒子密度測定と高感度磁気測定を実現することである.ポンプレーザーにより励起原子の電子スピンを偏極させ,プローブレーザーでスピン偏極の外部磁場による傾き【光・磁気・電子スピン相互作用】を計測する.このポンプ・プローブ型の光ポンピング実験系を構築し,励起原子密度,または外部磁場を定量化する.この新規計測技術により,プラズマ科学分野(先端半導体・ナノテクノロジー工学)における「励起粒子密度分布測定」と,生体磁気計測分野(先端医療・健康工学)における「室温での微小磁場強度測定」という2つの重要課題を解決する.本研究の目的は,プラズマ中に発生する励起粒子の電子スピン制御により,革新的な励起粒子密度測定と高感度磁気測定を実現することである.ポンプレーザーにより励起原子の電子スピンを偏極させ,プローブレーザーでスピン偏極の外部磁場による傾き【光・磁気・電子スピン相互作用】を計測する.このポンプ・プローブ型の光ポンピング実験系を構築し,励起原子密度,または外部磁場を定量化する.この新規計測技術により,プラズマ科学分野(先端半導体・ナノテクノロジー工学)における「励起粒子密度分布測定」と,生体磁気計測分野(先端医療・健康工学)における「室温での微小磁場強度測定」という2つの重要課題を解決する.
気体状有機ハロゲン化合物の接触燃焼処理に関する研究

気体状有機ハロゲン化合物の接触燃焼処理プロセスを開発する目的で,有機ハロゲン化合物のモデルとして1.2-ジクロルエタンを用い触媒としての各種金属酸化物の燃焼活性を検討した.通常の燃焼触媒である遷移金属酸化物と塩基性酸化物および固体酸触媒の3つのグループに触媒を分類した.遷移金属を用いた場合,燃焼活性は高く完全酸化物である二酸化炭素の収率は高かったが塩素分は分子状塩素にまで酸化された.塩素分子は活性が高く,反応中に有害な二次生成物を生じる可能性があり,したがって燃焼活性の高い遷移金属触媒を有機ハロゲン化合物燃焼処理の第一段階で使用することは好ましくない.酸化カルシウムや酸化カルシウム一酸化マグネシウム等の塩基性物質およびシリカアルミナやチタニヤシリカ等の酸触媒では二酸化炭素収率は低いがジクロルエタンは完全ん分解され,塩素分は活性の低い塩化水素へと変換されることが認められた.これらの触媒はその酸塩基性質のために燃焼触媒としてよりはハロゲン化合物の分解剤として働くことがわかった.反応中に生成する無機塩素によって多くの金属酸化物は塩素化された.特に塩基性酸化物は無機塩素分を高率よく塩素化により吸収することが認められ,これら塩基性酸化物を反応条件下における無機塩素吸収剤として使用出来ることがわかった.遷移金属塩は塩素化により燃焼活性が低下し触媒の被毒が著しかった.酸触媒であるシリカアルミナは全く塩素化を受けず,そのためジクロルエタンの分解活性は長時間にわたり維持された.以上のことより有機ハロゲン化合物の燃焼処理においては,まず第一段階で酸触媒によりハロゲン化合物を炭素質と除去に容易なハロゲン化水素へと分解し,第二段階においてハロゲン化水素を塩基性酸化物により吸収固定化し,最終段階において残存する不完全燃焼生成物を燃焼活性の高い遷移金属塩触媒で処理する多段式処理法が適切であると結論された.気体状有機ハロゲン化合物の接触燃焼処理プロセスを開発する目的で,有機ハロゲン化合物のモデルとして1.2-ジクロルエタンを用い触媒としての各種金属酸化物の燃焼活性を検討した.通常の燃焼触媒である遷移金属酸化物と塩基性酸化物および固体酸触媒の3つのグループに触媒を分類した.遷移金属を用いた場合,燃焼活性は高く完全酸化物である二酸化炭素の収率は高かったが塩素分は分子状塩素にまで酸化された.塩素分子は活性が高く,反応中に有害な二次生成物を生じる可能性があり,したがって燃焼活性の高い遷移金属触媒を有機ハロゲン化合物燃焼処理の第一段階で使用することは好ましくない.酸化カルシウムや酸化カルシウム一酸化マグネシウム等の塩基性物質およびシリカアルミナやチタニヤシリカ等の酸触媒では二酸化炭素収率は低いがジクロルエタンは完全ん分解され,塩素分は活性の低い塩化水素へと変換されることが認められた.これらの触媒はその酸塩基性質のために燃焼触媒としてよりはハロゲン化合物の分解剤として働くことがわかった.反応中に生成する無機塩素によって多くの金属酸化物は塩素化された.特に塩基性酸化物は無機塩素分を高率よく塩素化により吸収することが認められ,これら塩基性酸化物を反応条件下における無機塩素吸収剤として使用出来ることがわかった.遷移金属塩は塩素化により燃焼活性が低下し触媒の被毒が著しかった.酸触媒であるシリカアルミナは全く塩素化を受けず,そのためジクロルエタンの分解活性は長時間にわたり維持された.以上のことより有機ハロゲン化合物の燃焼処理においては,まず第一段階で酸触媒によりハロゲン化合物を炭素質と除去に容易なハロゲン化水素へと分解し,第二段階においてハロゲン化水素を塩基性酸化物により吸収固定化し,最終段階において残存する不完全燃焼生成物を燃焼活性の高い遷移金属塩触媒で処理する多段式処理法が適切であると結論された.
列挙構造を利用した高速アルゴリズム開発

近年,情報科学分野ばかりでなく,工学,化学,医学など多様な分野で列挙アルゴリズムが広く用いられており,ビッグデータ時代における基盤技術としてその重要性が認識されている.本研究では,様々な問題に潜む汎用的な列挙構造を抽出・解析し,劣モジュラ解析などの離散最適化の手法と融合させることにより,列挙問題ばかりでなく,探索問題や最適化問題などに対する実用的でかつ品質保証された高速なアルゴリズムの開発を行う.また,これらを通してアルゴリズム理論における新しい潮流の創造を目指し研究をおこなっている.本年度の具体的な成果としては、b-有向木とよばれる,有向グラフにおける有向木を一般化するマトロイド交わりのクラスを提案した.有向木に関する多段階貪欲アルゴリズム・詰込定理・多面体の整数分解性は,一般のマトロイド交わりでは成り立たない良い性質であり,本論文では,b-有向木に対してこれらの基本的な結果が拡張されることを証明した.また,各プレイヤーの戦略集合がマトロイド構造をもつ混雑ゲームに対する既存研究を,コスト関数が劣モジュラ関数やM凸関数などの離散凸性をもつ集合関数に一般化し,ナッシュ均衡の存在などの性質を証明した.貪欲線形不等式系の概念を導入し、辞書式最適解が整数解を与える条件を吟味し、それによって、室田・田村によって示された「整凸関数の劣微分が整数点を含むこと」の別証明を与えた。これまでのFITの論文賞や国際会議ISAACでのBest Paper Awardなどの評価からもわかるように計画以上に進展している。今年度も高速な列挙アルゴリズムのための手法と指数時間アルゴリズムパラダイムにおいて用いられている列挙的技法の融合,さらに,古くから研究されている離散構造との融合を試みる.その際,構造検証などのプログラムを作り,計算機を用いても検証する.また,実データやランダムデータを用いて,大規模にかつ系統立つ検証を行うことにより(計算機,謝金:研究補助),新しい構造の発見も試みる.これらにより,劣モジュラ関数,正モジュラ関数,連結度に関連する構造などの重要な構造を利用したアルゴリズム開発を目指す.近年,情報科学分野ばかりでなく,工学,化学,医学など多様な分野で列挙アルゴリズムが広く用いられており,ビッグデータ時代における基盤技術としてその重要性が認識されている.本研究では,様々な問題に潜む汎用的な列挙構造を抽出・解析し,劣モジュラ解析などの離散最適化の手法と融合させることにより,列挙問題ばかりでなく,探索問題や最適化問題などに対する実用的でかつ品質保証された高速なアルゴリズムの開発を行う.また,これらを通してアルゴリズム理論における新しい潮流の創造を目指す.本研究の初年度では,これまで高速な列挙アルゴリズム開発のために用いられてきた列挙構造を調査,分類すると同時に,指数時間アルゴリズムパラダイムにおいて用いられている列挙的技法も調査,分類を主目的とした.これらの調査分類の最中に固定パラメータ効率性や正モジュラ関数の最適化などに関連する問題に対して計算量的解析に成功した.特に,組合せ最適化問題の重要な未解決問題のひとつである正モジュラ関数の最小化問題に対して計算量的な指数時間下界を示すことに成功した.近年,情報科学分野ばかりでなく,工学,化学,医学など多様な分野で列挙アルゴリズムが広く用いられており,ビッグデータ時代における基盤技術としてその重要性が認識されている.本研究では,様々な問題に潜む汎用的な列挙構造を抽出・解析し,劣モジュラ解析などの離散最適化の手法と融合させることにより,列挙問題ばかりでなく,探索問題や最適化問題などに対する実用的でかつ品質保証された高速なアルゴリズムの開発を行う.また,これらを通してアルゴリズム理論における新しい潮流の創造を目指す.本研究の二年度目として,これまで高速な列挙アルゴリズムのための方法論と指数時間アルゴリズムパラダイムにおいて用いられている列挙的技法の調査,分類を行うとともに,それらの手法を用いたアルゴリズム開発を目的とした.初年度に得られた正モジュラ関数における最適化問題に対する成果を拡張することで計算量的上界下界を与えることに成功した(FIT2015船井ベストペーパー賞受賞).それ以外にも,グラフのベクトル支配集合問題の最大化問題を考察して,平面グラフの場合,準指数固定パラメータ容易であることを示した.また,ナップサック問題に関するロバスト最適化の乱択手法を取り扱った.乱択手法によって得られるロバスト比の上界を示し,それをほぼ達成する乱択手法を設計した.本手法は,決定論的手法による既存のロバスト比を大幅に改善している.さらに,本手法の一般の独立システムへの拡張を行なった.正モジュラ関数における最適化問題に対して計算量的上界下界を与えることに成功した.この成果は,離散最適化分野における基礎的な正モジュラ性に関するもので,FIT 2015船井ベストペーパー賞を受賞したことからも分かるように大変意義深い.近年,情報科学分野ばかりでなく,工学,化学,医学など多様な分野で列挙アルゴリズムが広く用いられており,ビッグデータ時代における基盤技術としてその重要性が認識されている.本研究では,様々な問題に潜む汎用的な列挙構造を抽出・解析し,劣モジュラ解析などの離散最適化の手法と融合させることにより,列挙問題ばかりでなく,探索問題や最適化問題などに対する実用的でかつ品質保証された高速なアルゴリズムの開発を行う.また,これらを通してアルゴリズム理論における新しい潮流の創造を目指す.本研究の三年度目として,これまで高速な列挙アルゴリズムのための方法論と指数時間アルゴリズムパラダイムにおいて用いられている列挙的技法の調査,分類を行うとともに,それらの手法を用いたアルゴリズム開発を目的とした.具体的な成果として以下の2つを挙げる.計算困難な古典的なグラフの支配集合問題の一般化である,ベクトル支配集合問題を扱い,分枝幅が定数であるグラフにおいて問題が多項式時間で解けることを示した.

さらに,この結果を応用し,平面グラフにおける問題が準指数固定パラメータ容易であることを示した.パラメータ化計算量に関する議論では,単に固定パラメータ容易であるかだけでなく,準指数固定パラメータ容易であるかどうかが一つの大きなテーマであり,本論文の成果は特にこの分野に対して大きな貢献を与えている.n個の実数関数と実定数cが与えられたとき,それらを順に並べ合成することで得られた関数のcでの値を最大化する最適合成順問題を考察した.この問題は離散最適化の基礎的な問題であり,時間依存スケジューリング問題や順序なし秘書問題の一般化である.これまで入力関数がすべて単調非減少な線形である場合も効率に解けるか未解決であった。本研究では,初めて効率的なアルゴリズムを構築した.また,区分線形な関数は区分数が2の場合でもNP困難であることを示した。近年,情報科学分野ばかりでなく,工学,化学,医学など多様な分野で列挙アルゴリズムが広く用いられており,ビッグデータ時代における基盤技術としてその重要性が認識されている.本研究では,様々な問題に潜む汎用的な列挙構造を抽出・解析し,劣モジュラ解析などの離散最適化の手法と融合させることにより,列挙問題ばかりでなく,探索問題や最適化問題などに対する実用的でかつ品質保証された高速なアルゴリズムの開発を行う.また,これらを通してアルゴリズム理論における新しい潮流の創造を目指し研究をおこなっている.本年度の具体的な成果としては、銀行間の決済を円滑に行うための最適な決済順序を求める問題をグラフ最適化問題としてモデル化することで,計算の複雑さの解析を行った.その結果,一般の場合,強NP困難であることや,多項式時間で解けるためのいくつかの仮定を示した.また,これまで得られていた正モジュラ関数における最適化問題に対する成果を改良することに成功した。それ以外にも、平均利得である確率的ゲームに対して、その均衡解を凸計画法に基づくアルゴリズムを用いて、確率頂点の数が定数であれば、擬多項式時間で解けることを示した成果、ポジショナルゲームのおけるk-トータル利得としたときの均衡解の存在性やその性質を議論した成果、ロバスト・ナップサック問題に対する成果、ホーンルール最小化に対する最大最小定理など幅広い成果を出すことに成功した。これまでのFITの論文賞や国際会議ISAACでのBest Paper Awardなどの評価からもわかるように計画以上に進展している。近年,情報科学分野ばかりでなく,工学,化学,医学など多様な分野で列挙アルゴリズムが広く用いられており,ビッグデータ時代における基盤技術としてその重要性が認識されている.
周波数掃引光コヒーレンストモグラフィーの信号強度と歯硬組織の特性の関連性

本研究の主たる成果は、歯科領域における光干渉断層画像診断法(SS-OCT)の開発を行い、歯牙硬組織診断装置として実用化に近づけたことである。従来の歯牙硬組織の画像診断には、デンタルX線が用いられてきたが、OCTにおいては撮影に際して×線の被爆を避けることができる。本研究の主たる目的は、歯科領域におけるSS-OCTシステム(Swept-Source Optical Coherence Tomography;光干渉断層画像診断法)の開発を行い、歯牙硬組織診断装置として実用化させることである。従来の歯牙硬組織の画像診断には、デンタルX線が用いられてきたが、撮影に際してX線の被爆を避けることができない。OCTは医科領域、特に眼科領域では眼底(網膜)の診断装置として画期的な方法として評価されている。SS-OCTは測定開始から直ちに深部の画像や3D画像を得ることができ被爆も無いことから、歯牙硬組織の革命的な画像診断装置として期待されているが、歯科領域において使用するにはSS-OCTの基礎的な特性を理解し、歯牙硬組織の診断に適した装置に改良していく必要がある。SS-OCTを使って歯牙硬組織の内部を観察するには、歯牙のエナメル質と象牙質の屈折率について理解する必要がある。エナメル質の屈折率は1.63であるが、象牙質の屈折率は象牙細管の走行によって左右される。光の入射方向が象牙細管の走行と並行な場合は屈折率が低くなり、反対に直行する場合は高くなる傾向がある。その値は1.491.59まで変化することがわかった。さらにエナメル質や象牙質は脱灰されると、屈折率は低くなり、光学距離は短くなることが解った。このような各種歯牙硬組織の屈折率の変化はSS-OCTにおいて、物体を透過する際の距離の変化となって現れ、脱灰距離を計測することを困難とする。しかしながら逆にこれらの条件をもとに、エナメルの屈折率を計測すれば、エナメル質の脱灰状態をSS-OCTを使って診断することが可能となる。さらにエナメル質や象牙質は脱灰されると、屈折率は低くなり、光学距離は短くなることが解明された。このような各種歯牙硬組織の屈折率の変化はSS-OCTにおいて、物体を透過する際の距離の変化となって現れ、脱灰距離を計測することが困難となる。しかしながら逆にこれらの条件をもとに、エナメル及び象牙質の屈折率を計測すれば、脱灰や再石灰化の状態をSS-OCTを使って診断することが確認できた。さらにSS-OCTにより、リアルタイムで複合系(硬組織-接着剤-コンポジットレジン)における変化、重合収縮方向性に起因する界面部位の変位、硬組織の変形、あるいはギャップの発生の視覚化が可能となった。
臨床検査測定法間で測定値が極端に乖離したSCC抗原の構造解析

過去の報告より,免疫グロブリン結合型SCCAは測定法間によるSCCA測定値の乖離を引き起こすことが明らかにされている。本症例のSCCAが免疫グロブリン結合型であるかどうかを調べるためゲル濾過分析による解析を行ったところ, IgGより高分子領域にピークは認められず, SCCAの分子量であるほぼ45kDa付近に主なピークが確認された。よって,本症例では免疫グロブリン結合型SCCAが測定値乖離の原因となっている可能性は低いと考えられた。さらにゲル濾過解析の結果をよく観察すると, SCCAのピークの形状にわずかながらショルダーが確認された。このショルダーの原因をイムノブロット法により解析した。SCCA陽性血清(SCCA ;約45ng/mL)では45kDa付近にシグナルが1つ認められたのに対し,患者血清では45kDaのシグナルのほかに, 50kDa及び55kDaに2つのシグナルを確認した。SCCAは糖蛋白質であることが知られているが, Suminamiらは45kDaのSCCA分子のほかに,過剰なグリコシル化修飾を受けた55kDaのSCCA分子の存在を示している。本症例で認められた510kDaのSCCAの分子量増加はSuminamiらが示したような過剰なグリコシル化を受けている可能性が示唆された。ヒト絨毛性ゴナドトロピン(human chorionic gonadotropin, hCG)はさまざまな分子形態が存在し,そのなかの一つに過剰なグリコシル化を受けたhyperglycosylated hCG (hCG-H)が知られている。このhCG-Hは各種hCG測定キットで反応性が異なっており, hCGを測定する上でhCG-Hの反応性の違いは大きな問題となっている。このhCG測定におけるhCG-Hの例と同様に,本症例におけるSCCAにおいてもグリコシル化によって試薬中の抗体との反応性に変化を与え, CLIAとFEIAで測定値の大きな乖離を生み出したのではないかと考えられた。これまで測定法間でSCCAの測定値が乖離する症例についての報告では,免疫グロブリンとの結合によって高分子化したSCCAの存在がその要因となっていたが, SCCAが過剰なグリコシル化によって乖離することを示唆したのは本症例が初めてである。
液体リチウム被覆した電界放射陰極アレイを用いた新しい高パービアンス型電子源の開発

本研究は、強電界中に置かれた液体リチウムがTaylorコーンを形成することを利用して、針状電極を集積化した電界放射陰極アレイ(FEA)およびカーボンナノチューブ基板を液体リチウムで被覆し、形成された多数のTaylorコーンを陰極として大電流化を図るものである。前年度に製作したFEM/FIM装置により得た知見から、先端形状が揃ったSi-FEAを歩留まりよく作製することが困難であることが解った。そこで、最終年度の平成13年度は、下地針状電極にカーボンナノチューブを用いて、リチウム蒸着しその電子放出特性を検討した。用いた試料は、4mm角のステンレス基板上にCVD成長させた多層ナノチューブである。電界放出実験を行なったところ、リチウム蒸着後は仕事関数の低下により放出電流の増加は観測されたが、Taylorコーンの形成には至らなかった。この原因として、CVD成長させたナノチューブは基板上に密集し過ぎており、ナノチューブ表面に均一なリチウム薄膜が形成されていない事が、走査型電子顕微鏡観察で判明した。また、過密なために、個々のチューブ先端の電界強度は近接するチューブの影響により低減されており、Taylorコーン形成に必要な電界強度に達していないと思われる。今後、基板上のナノチューブの成長密度を制御する必要があると思われる。平成12年度は、下地の個々の針状電極の形状のばらつき、および針状電極材料と液体リチウムとの濡れ性を原子レベルで検証するために、現有設備である電界放射顕微鏡(FEM)に電界イオン顕微鏡(FIM)の機能を付与するための装置製作を行なった。またこれと平行して、リチウム被覆しないカーボンナノチューブの電子放出特性をまず明らかにするため、FEMにより各種ガス雰囲気中での電子放出パターンの変化を調べると共に、強電界中での挙動を調べることも目的に、電界蒸発で生成される炭素クラスターイオンの質量分析を行なった。
インスリン抵抗性の病態におけるインスリン標的細胞の分化増殖制御機構(糖輸送の発現調節と動態が細胞抑制プログラムにどう関わるか)

インスリン標的臓器である脂肪細胞は未分化脂肪細胞が増殖し、分化誘導され成熟脂肪細胞となる。しかし、肥満などの病態では過剰に脂肪滴の増加した大型の脂肪細胞の比率が増加する。本研究では分化誘導因子の一つであるPPARγノックアウトマウスを作成した。ホモ変異マウスでは胎生期死亡であるが、ヘテロ変異マウスでは外表奇形なく出生する。このマウスに高脂肪食負荷すると野生型マウスに比して肥満が抑制され、大型の脂肪細胞が減少していた。脂肪細胞へ分化能を有する3T3-L1細胞のエネルギー取り込みに必須の糖輸送担体は未分化段階ではGLUT1であるが分化とともにGLUT4が主要なisoformとなる。NIHのDr.Cushmanとの共同研究によりインスリン標的脂肪であるインスリン抵抗性3T3-L1-INRにHA-tagGLUT4遺伝子を導入し分化誘導しさらにIRS-1,3を強制発現させ、共焦点レーザー顕微鏡を用いてインスリン刺激によるHA-tagGLUT4のtranslocationを検討した。IRS-1を強制発現させるとインスリン抵抗性は改善したが、IRS-3を強制発現させた系ではインスリン非添加状態ですでにHA-tagGLUT4は細胞膜上にありインスリン抵抗性は改善しなかった。最近、インスリン分泌細胞である膵β細胞もインスリン標的細胞と考えられ、その情報伝達が注目されている。糖刺激に対してGLUT2が細胞内への糖取り込みに主要な役割を果たすが、IRS-1欠損マウスではGLUT2の発現が低下していた。また、電子顕微鏡的検討では成熟顆粒の減少と粗面小胞体が増加していた。このことはIRS-1欠損した状態ではインスリン抵抗性の病態ではインスリン合成が亢進しているのに加え、細胞内での成熟顆粒の維持にIRS-1が関与している可能性が示唆された。インスリンの標的臓器である脂肪細胞は未分化脂肪細胞が増殖し、分化誘導され成熟脂肪細胞となる。本研究では分化誘導因子の一つであるPPARγのノックアウトマウスを作成した。ホモ変異マウスでは胎生期死亡であるが、ヘテロ変異マウスは外表奇形なく出生する。このマウスに高脂肪食負荷すると野生型マウスに比して肥満が抑制され、大型の脂肪細胞が減少していた(Molecular Cell 4:597,1999)。脂肪細胞への分化能を有する、3T3-L1細胞のエネルギーの取り込みに必須の糖輸送担体は未分化段階ではGLUT1であるが、分化とともにGLUT4が主要なisoformとなる。腫瘍細胞ではGLUT1の発現を抑制すると細胞増殖が抑制されることを示した(Cancer letter,in press)。3T3-L1細胞にGLUT1anti-senseを導入したところ、細胞増殖が抑制されたが、insulin/DEX/IBMXの三者、troglitazoneのいずれ刺激でも脂肪細胞へ分化誘導された。GLUT1の発現を抑制した3T3-L1脂肪細胞ではインスリン非添加状態の糖輸送活性は低下傾向であり、最大インスリン刺激による活性化は野生型細胞と有意差を認めなかった。来年度はさらに比較的大型に分化しインスリン抵抗性を有する3T3-L1-INR脂肪細胞の機能解析をすすめ、糖輸送担体と脂肪細胞の分化増殖に関し、転写調節因子を含め詳細な検討を加える。本研究ではインスリン抵抗性発症機構の解明ため、インスリン標的細胞の分化増殖に関して検討した。インスリン情報伝達の律速段階分子のノックアウトマウスや欠損細胞株を作成し以下の成果を得た。ヒトインスリン受容体強制発現細胞株(hIR)にinsulin receptorsubstrate(IRS)-1、および3を強制発現させた細胞株を樹立したところ、IRS-3発現株は他の2種に比較して著明な細胞増殖の抑制が認められた。

一方、血清除去、スタウロスポリン存在下でインスリンによるアポトーシスを検討したところ、hIR株ではインスリンの用量依存的にアポトーシスが抑制され、hIR/IRS1、hIR/IRS3ともインスリンのアポトーシス抑制作用が増強していた。NIHのDr.Cushmanとの共同研究によりインスリン標的脂肪であるインスリン抵抗性3T3-L1-INRにHA-tagGLUT4遺伝子を導入し分化誘導しさらにIRS-1,3を強制発現させ、共焦点レーザー顕微鏡を用いてインスリン刺激によるHA-tagGLUT4のtranslocationを検討した。IRS-1を強制発現させるとインスリン抵抗性は改善したが、IRS-3を強制発現させた系ではインスリン非添加状態ですでにHA-tagGLUT4は細胞膜上にありインスリン抵抗性は改善しなかった。最近、インスリン分泌細胞である膵β細胞もインスリン標的細胞と考えられ、その情報伝達が注目されている。糖刺激に対してGLUT2が細胞内への糖取り込みに主要な役割を果たすが、IRS-1欠損マウスではGLUT2の発現が低下していた。また、電子顕微鏡的検討では成熟顆粒の減少と粗面小胞体が増加していた。このことはIRS-1欠損した状態ではインスリン抵抗性の病態ではインスリン合成が亢進しているのに加え、細胞内での成熟顆粒の維持にIRS-1が関与している可能性が示唆された。
１０～１３世紀東部ユーラシア仏教史の構築に向けた基礎的研究

本研究の目的は,唐代以降の漢訳仏教(中国仏教)の展開を「中華」という限られた範囲ではなく,「東部ユーラシア」という大きな枠組みのなかで把握するための土台形成を目指し,騎馬遊牧系国家の契丹(907-1125)のもとに形成された仏教に注目して,後代(金・元代)におけるその展開と影響を具体化することにある。本年度は,新たに刊行された石刻図録や考古報告書を渉猟し,契丹・金・元時代に刻記された仏教石刻のデータベースを新たに補足・修正した。また本年の9月7日から20日にかけてモンゴル国(ウランバートル,バヤンノール,ハラホリン,ムルン,オリヤスタイ,シャルガ,バヤンホンゴル)に赴き,モンゴル帝国および元朝時代の遺跡・文物の実見調査を実施し,あわせて現地研究者との情報交換・意見交換を行った。とくに元代オイラト族の建立した寺院址と考えられている釈迦院遺跡(ムルン所在)を踏査した結果,ここに契丹仏教の影響が想定されるとの知見を得たことは大きな収穫であった。本研究の目的は,唐代以降の漢訳仏教の展開を,「中華」という限られた枠組みではなく,「東部ユーラシア」という大きなまとまりのなかで把握するための土台形成を目指し,騎馬遊牧系国家の契丹(遼,907-1125)のもとに形成された仏教に注目して,その後代(金・元時代)における展開と影響を具体的に捉えることにある。ここにおいては,既存の編纂史料のみならず,仏教石刻や新出仏教典籍,そして仏教文物など文字と実物体双方にわたる第一次史料を積極的に活用し,1013世紀の東部ユーラシアにおける契丹を基軸とした仏教文化情報の動線を明らかにする。本年度は,まず契丹仏教の経過を具体化するための基礎作業として,契丹・金・元の各時代に刻記・立石された仏教石刻(僧尼の墓碑・寺院や仏塔の造修碑・勧進碑・文牒碑・四至碑など)の情報を各種の金石書・石刻図録・地方志・報告書等から網羅的に収集・整理し,当該史料のデータベースを作成することに注力した。上記作業と並行して,契丹以降における世俗権力の「仏戒」伝授の主導実態とその聖的秩序(仏教教団・在家信仰組織等)への干渉のありかたを明らかとするため,元代において特徴的に確認される「資戒会」に注目し,当該法会の具体的な内容と催行の意義を明らかにした。その考察の結果は平成27年度九州史学会大会(於九州大学,12月13日)および『関西大学東西学術研究所』第49輯において公開した。本研究の土台となる契丹・金・元代の仏教石刻データベースの作成を当初の予定以上に進行させることができた。具体的に言うと,本年度は300碑前後の史料情報の収集・整理を目標としていたが,実際にはこれを大きく上回る465碑を達成した。本年度も昨年度と同様に,契丹仏教の経過を具体化するための基礎作業として,契丹・金・元の各時代において刻記・立石された各種の仏教石刻(碑刻)のデータベース作成につとめた。また本データベースに収録した石刻のなかで,とくに重要と考えられる史料の実見調査を含めて,2016年8月に北京市・内モンゴル自治区・遼寧省・山西省に赴き,現地に存する契丹・金・元代の寺院址・仏塔および仏教文物の現状確認と情報収集を実施した。上記と並行して,当時の王権と仏教の不可分性を改めて具体化するべく,契丹皇帝の季節移動の宿営地において開催される法会の位置づけを考察し,その成果を2016年度唐代史研究会夏季シンポジウムにおいて「捺鉢と法会ー道宗朝を中心にー」と題して報告したほか(発表内容は論文として『唐代史研究』20に掲載予定),国家による僧尼産生システム,とりわけ皇帝の恩沢に基づく「皇恩度僧」に注目して,その通時代的な把握を試み,「皇恩度僧の展開ー宋元代の普度を中心にー」(原田正俊編『宗教と儀礼の東アジアー交錯する儒教・仏教・道教ー』勉誠出版,2017年)を発表した。当初訪問を予定していた内モンゴル自治区東部および遼寧省西部に所在する複数の博物館が,改築・移転などの理由により未開館の状況にあり,実見できない史料があったため。本年度は,契丹仏教の経過を具体化するための基礎作業として継続してきた,契丹・金・元代仏教石刻データベースのデータ入力作業を完了させ,合計586碑を著録した。