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内因性代謝物質による脱アセチル化酵素サーチュイン活性制御機構の解明

抗老化遺伝子として注目されているサーチュインはNAD依存的な脱アセチル化酵素を有し、細胞内のNAD/NADH比によってその酵素活性が制御されていることが知られているが、生理的な内因性阻害物質の存在は不明である。我々は脂肪酸代謝物であるアシルドーパミンが内因性のSIRT2阻害物質であることを明らかにした。種々のアシルドーパミンはSIRT2の酵素活性をin vitroおよびin vivoで阻害することを示した。加えて、SIRT2とアシルドーパミン複合体のX線結晶構造を解くことに成功し、アシルドーパミンによるSIRT2阻害の分子機構を解明した。内因性の代謝物質でドーパミンとパルミチン酸のアミドであるN-Palmitoyl Dopamin (PALDA)およびその類縁物質がSIRT2の内因性阻害物質であることを明らかにすることを目的とし、平成26年度は以下の4点について研究を推進した。1.細胞レベルでのPALDAのSIRT2阻害活性の検討。独自に取得したSIRT2の生理的基質であるコータクチンのアセチル化を特異的に認識する抗体を用いたウエスタンブロット法により、PLADAが細胞内SIRT2活性を阻害することを示した。2. PALDA定量法の確立。PALDAを定量的に測定するために、まず標品を用いて質量分析法によりPALDAを検出できることを確認した。次に生体サンプルからの定量を可能とするために、帝京大学との共同研究として安定同位体を含有するPALDAを合成した。3. PALDAとSIRT2の共結晶構造解析。PALDAとSIRT2複合体構造を明らかにし、PALDAによるSIRT2阻害の分子機構の一端を示した。加えて、パルミチン化およびミリストイル化リジン含有ペプチドとSIRT2の複合体構造も明らかにし、PALDAとSIRT2複合体構造と比較検討した。内因性の代謝物質でドーパミンとパルミチン酸のアミドであるN-Palmitoyl Dopamin (PALDA)およびその類縁物質がSIRT2の内因性阻害物質であることを明らかにすることを目的とし研究を推進し、以下の成果を得た。1. PALDA以外のアシルドーパミンのSIRT2阻害活性の有無を調べる目的で、様々な炭素数、不飽和度の脂肪酸を有するアシルドーパミンのin vitroSIRT2阻害活性を検討し、SIRT2阻害活性を有するアシルドーパミンの種類を同定した。加えて、独自に取得したSIRT2の生理的基質であるコータクチンのアセチル化を特異的に認識する抗体を用いたウエスタンブロット法により、PLADAを含む複数のアシルドーパミンが細胞内のSIRT2活性を阻害することを見出した。以上の結果により、SIRT2の阻害活性はアシルドーパミンの共通した生理活性であることが示唆された。2. PALDAによるSIRT2の阻害の分子機構を明らかにする目的で、PALDAとSIRT2複合体のX線結晶構造解析を実施した。その結果、PALDAのパルミチン酸部分がSIRT2の基質結合部位の奥に存在する疎水的な空間に相互作用することを見出し、PALDAによるSIRT2阻害分子機構を明らかにした。加えて、パルミチン化およびミリストイル化リジン含有ペプチドとSIRT2の複合体構造を明らかにし、SIRT2は脱アシル化酵素活性を有することを示した。さらに、長鎖アシル化リジン基質の長鎖アシル鎖部分は、アシルドーパミンの脂肪酸部分と同様に、SIRT2の基質結合部位の奥に存在する疎水的な空間に相互作用することを明らかにした。本研究の目的は、ドーパミンとパルミチン酸のアミドであるN-Palmitoyl Dopamine (PALDA)あるいはその類縁物質がSIRT2の内因性阻害物質であることを明らかにすることである。そのため平成26年度は、PALDAによる細胞内SIRT2阻害の確認、PALDA定量法の確立、PALDAとSIRT2の共結晶構造の解明、SIRT2阻害活性を有するPALDA類似物質の同定を目的に研究を行った。PALDAによる細胞内におけるSIRT2阻害活性については、SIRT2の生理的基質であるコータクチンのアセチル化を指標にして、PALDAは細胞内でSIRT2の活性を阻害できることを確認した。PALDA定量法の確立については、安定同位体含有PALDAの合成など、質量分析法を用いてPALDA定量するための準備を整えた。PALDAとSIRT2の共結晶構造解析については、PALDAとSIRT2の共結晶を取得し複合体の構造を明らかにすることに成功した。さらに、ミリストイル化およびパルミチン化リジン含有ペプチドとの複合体の構造も明らかにし、PALDAによるSIRT2阻害機構、とくにその脂肪酸部分の重要性について知見を得た。

PALDA類似物質のSIRT2阻害活性については、市販可能な4種類のアシルドーパミンを用いて、PALDA以外にも複数のアシルドーパミンはSIRT2阻害活性を有することを見出した。以上から、当初予定していた目標については、概ね達成することが出来たと考える。ケミカルバイオロジーPALDAおよびその類縁物質がSIRT2の内因性阻害物質であることを明らかにすることを目的とし、引き続き以下の研究を推進する。1. In vitroおよびin vivoにおけるPALDAおよびその類縁物質によるSIRT2活性制御。PALDAおよびその類縁物質による細胞内の選択性を明らかにする目的で、SIRT1の基質であるp53のアセチル化レベルを検証する。我々は、SIRT2は細胞の運動性を亢進させることを見出している。さらに、DNA複製ストレスやゲノムDNAの安定性に関与していることが知られている。そこで、PALDAおよびその類縁体によるSIRT2阻害が細胞の運動性、DNAダメージ応答やDNA複製ストレス応答に影響を与えるかどうか、既存のSIRT2阻害剤およびsiRNAを用いたSIRT2ノックダウン効果と比較しながら検討する。加えてマウスを用いて、SIRT2の基質であるコータクチンのアセチル化等を指標にして生体内のSIRT2の活性化とPALDAの量を比較検討することにより、PALDAがSIRT2の内因性阻害物質であることを確認する。2.PALDA定量法の確立。前年度合成した安定同位体含有アシルドーパミンを用いて、細胞あるいはラット/マウス各組織からのPALDA定量法を確立し、生体内のアシルドーパミン量を測定する。3.PALDAおよびその類縁物質によるSIRT2阻害分子機構PALDA以外のSIRT2阻害活性を有するPALDA類縁体とSIRT2の共結晶構造解析を行い、さらに速度論的解析等を実施することにより、SIRT2阻害分子機構を解明する。本研究課題の目的を達成するためにアシルドーパミンの定量法を確立することが重要である。平成26年度において質量分析法による標品の検出、安定同位体含有のアシルドーパミンの合成など、定量法の確立に必要な準備は整えたが、マウスを用いた定量には到らなかった。そのため、マウス購入費分として考えていた経費の一部が、次年度使用額として生じた。繰越金と合わせた直接経費1,357,367円のうち、物品費に1,142,633円、旅費に100,000円、その他に100,000円を使用予定。内訳および使途目的は以下の通り。物品費(1,142,633円):抗体類(200,000円)、細胞培養関連器材(20,000円)、ガラス器具(100,000円)、マウス(100,000円)その他一般試薬(542,633円)。旅費(100,000円):本課題の成果を国内学会に発表。その他(100,000円):学会参加費、論文投稿料等。
ガンマ線バーストの物理的機構

本年度は主に乱流電場中を運動する高速電子からの放射スペクトルについて研究した。本研究課題の対象であるガンマ線バーストの放射機構はまだ分かっておらず、その解明はガンマ線バーストの物理機構の理解のために非常に重要である。ガンマ線バーストは観測的事実から相対論的な流れ(ジェット)をもっていることが分かっている。時間的に非一様なジェットはその内部で衝撃波を起こし、その領域でエネルギーを得た電子からの放射がガンマ線バーストの放射を担っていると考えられている。しかし観測されるスペクトルは従来の放射理論では再現できない形状をもっている。つまりこのモデルの大枠が正しいとすると放射理論を再考する必要があることになる。ガンマ線バーストで期待される衝撃波領域の物理量(ジェットの速度やプラズマのすう密度)においては衝撃波近傍でラングミュア波と呼ばれる縦波の静電プラズマ波が励起され、乱流場を形成する可能性があることが近年の研究で明らかになってきた。従来の放射理論はこの乱流電場の存在は考慮されていない。そこで本研究ではこの乱流電場を考慮した放射の計算を行った。計算は数値的に第一原理的な手法を用いて行った。具体的にはフーリエモードの重ね合わせで乱流場を生成し、その中に相対論的なエネルギーを持った電子を注入する。運動方程式を解くことで得た電子の運動の情報を用いて電磁波の基本式であるリエナール=ヴィーヒェルトポテンシャルを用いて放射スペクトルを計算した。結果としてピーク振動数よりも低い振動数領域のスペクトル指数は従来よりも豊かなバラエティをもつことが明らかになった。また、それらの特徴が現れるパラメータはガンマ線バーストで期待できる値であることからガンマ線バーストの放射スペクトルを説明する放射機構の候補の一つとして有望であると言う結果が得られた。(抄録なし)本年度はガンマ線バーストの放射機構として私が有力な候補と考えている、相対論的が乱れた電磁場中を走る際の放射"ジッター放射"の厳密なスペクトル計算のためにコードの開発を行うとともに、かに星雲というパルサー星雲でも同じ放射機構が働いている可能性を考えた論文を発表した。かに星雲は様々な観測機器のキャリブレーションに使われている、いわゆる「標準光源」である。今までは定常天体と考えられてきたが、2009年ごろから100MeV近くのガンマ線に関しては変動しているのではないかという論文が提出され、2011年度には明らかにフレアが起こっている観測結果が発表された。このフレアは一つの天体の変動現象というだけでなく、パルサー星雲の理解、さらには高エネルギー天体や宇宙線の物理に大きな影響を及ぼす。なぜなら標準理論で期待される放射エネルギーの限界値を明らかに越えているからである。これは物理的要請から決まっており、天体固有のものではない。つまりガンマ線バーストにおいても共通の物理が働いている可能性がある。従来のモデルでは100MeV近辺の放射は「シンクロトロン放射」によって放射されると考えられていたが、ジッター放射によりフレアが起こっていれば限界エネルギーを越えた放射を説明できる。このモデルが正しいとすると、ジッター放射に必要な短波長の乱流電磁場を支えるのに必要な粒子数密度が要請される。従来のモデルよりも大きな値を要請するが、逆に電波観測からは大きな粒子数が要請されており、そちらを指示する。このようにパルサー星雲からパルサー磁気圏に制限をかけることができることが意義の一つである。ジッター放射により高エネルギー放射が出ているという可能性が見いだされている天体は超新星残骸や活動銀河核ジェットなどがあり、ガンマ線バーストでジッター放射がメジャーな放射メカニズムである可能性を探るために、このように他の高エネルギー天体の研究から迫るということも重要であると考えられる。

前述したように蟹星雲のフレアについて研究を進めたことによりガンマ線バースト研究は少々ペンディグしてしまっていた。また、私は第一原理的計算により新たな放射スペクトルの計算を行っているのだが、予想よりも計算コストの削減がうまくいかなかったことも遅れが出ている原因である。計算コストの削減については二つの方向から改善を試みる。一つは計算手法の抜本的見直しによるコードの効率化である。これは現在テスト計算を行う所まで進んでいる。また画像計算用プロセッサ(GPU)の利用で計算を速くしようとしていたが、これは動作周波数の低さがボトルネックをなっていた。現在従来のcpuに近い(動作周波数が高い)many coreのプロセッサを研究室に導入することを考えており、これにより計算の高速化が達成されるだろう。物理的観点からは乱流電磁場の発生としてこれまでは無衝突衝撃波を考えていたが、磁気リコネクション領域が有望なのではないかと考えだしている。これについては現在専門家と協力してコードを開発中である。放射のコードと組み合わせることにより全く新しい結果が得られる可能性がある。(抄録なし)
イトマキヒトデ初期胚におけるDNA合成開始の調節機構

本研究では、イトマキヒトデの卵成熟中の卵の中に存在する蛋白質合成に依存したDNA合成を阻害する因子(この因子をS因子と呼ぶ)について、(1)その合成される時期や半減期、さらにDNA合成開始のどの段階に作用しているかなどの基本的性質を調べる。(2)その遺伝子や蛋白質の単離を行うの2点を目標として実験を行った。(1)については、まず卵熟成過程のいろいろな時期に蛋白質合成阻害剤であるピューロマイシンを投与し、DNA合成の有無を調べた。その結果、卵核胞崩壊(GVBD)以前に蛋白質合成を阻害した場合にはDNA合成ができず、DNA合成能が出現するのはGVBDから第一極体放出までの間の時期であることが明らかとなった。この蛋白質合成を阻害することによって誘起されるDNA合成は^3H-thymidineの取り込みから、1回の完全なDNA複製を行っているか、あるいは、それより少ない量であることがわかった。さらに、ピューロマイシン処理後にいろいろな時間に投与したチミジンのアナログであるBromodeoxyuridine(BrdU)の取り込みを調べたところ、卵はDNA合成開始(ピューロマイシン処理後約2時間)から4時間以上もS期の状態にあることがわかった。通常のDNA合成には約30分しかかからないことから、蛋白質合成を阻害した場合には、卵のDNA合成は阻害はされないものの非常にゆっくりとしたものになると考えられる。(2)S因子の遺伝子のクローン化については、ショウジョウバエのplu遺伝子をプローブとしてヒトデ卵のcDNAライブラリーを検索したが、陽性のクローンは得られなかった。しかし、ヒトデ卵のDNA合成開始には蛋白質キナーゼではなく蛋白質フォスファターゼが関与していることが判明した。現在この蛋白質フォスファターゼ遺伝子に対するcDNAのクローニングを行っているところである。
ステッチボンドFRTPによる小型船体材料の開発

予め樹脂含浸したFRTP基材を用いることにより、低圧成形においてもSMCを越える強度を有する材料が得られることがわかった。また、耐熱性、可撓性に優れ、耐久性のある真空バッグ材の開発に取り組み、リボンヒーターによる加熱・制御機器と組み合わせ、ポリプロピレン成形温度(225°C)を真空状態で安定して維持できる成形システムを完成させた。さらに、ステッチボンド材とPPシートを組み合わせ、当該システムにてFRTPを成形できた。マテリアルリサイクルが比較的容易な熱可塑性樹脂をガラス繊維で強化したFRTP(熱可塑性樹脂複合材料)を船体用構造材として使用したいという要請が高まっている。一方、そのような強度部材としてFRTPを使用する際には、応力を分担するガラス繊維が切れ目のない長繊維であり、またその長繊維の配置方向を応力状態に合わせてコントロールする必要がある。そこで、織りの自由度が高いステッチポンド基材(長繊維をポリエステル糸などの細糸で編み止めたもの)と熱可塑性樹脂を用いて、船体のような三次元形状に簡便に成形できる技術を確立することを目的として、本年度はステッチボンドFRTP成形板の強度評価とともに、真空バッグ成形法に不可欠なエラストマー系シートの適性を調べた。1.ステッチボンドFRTPの強度評価ステッチボンドFRTPは、最新鋭の多軸編機によるガラス繊維ステッチボンド基材にポリプロピレンを加熱プレス機により溶融含浸して製作した。比較のために、一方向ガラスFRTPシートあるいはガラスFRTPテープを短く裁断した材料も成形評価した。その結果、ステッチボンドFRTPが成形作業性に優れ、機械的強度も短繊維強化材に比べて1桁大きい強度を有することが判った。但し、低温・低圧成形では樹脂の十分な含浸を確保するため、30分以上の高温保持が必要であった。2.ステッチボンドFRTPの簡便な船体成形技術の開発ステッチボンドFRTPの加熱真空バッグ成形システムのバッグ素材としてシリコンゴムを採り上げ、常温での引張試験、高温での永久ひずみ試験、ビルドアップ法による真空保持性能試験等を行った。その結果、永久ひずみは225°Cにおいて高々3%程度であるなど強度に問題はなかった。また、圧力上昇速度は200°Cにおいて10Pa・1/sec程度であり、真空バッグ成形の圧力保持は十分であるとの結果が得られた。本研究は、ステッチボンドFRTP成形板の強度評価、海洋環境での使用を視野に入れた耐久性評価とともに、エラストマー系シートを用いた真空バッグによるステッチボンドFRTPの簡便な船体成形技術の開発を行うものである。本年度は以下の成果を得た。1.ステッチボンドFRTPの強度評価多軸編機によるステッチボンド基材にポリプロピレン等の熱可塑性樹脂を溶融含浸したステッチボンドFRTP並びに、ガラス長繊維FRTPテープを平織りにした基材、ガラス長繊維FRTPテープを短く裁断しランダムに堆積させた基材等について、真空バッグ成形の基本データとして必要なFRTP基材の温度.圧力成形条件と低温・低圧限界を明らかにし標幾械的特性を把握した。また、貫層方向に入っているステッチ糸の全体強度への影響を懸念し、キセノンアークによる促進暴露試験、老化試験機による熱安定性試験を実施し、海洋環境での使用適合性を評価した。あわせて標毎上コンテナ床材等の代替材としても注目されるPPハニカムサンドイッチ材の基本特性を把握した。2.ステッチボンドFRTPの簡便な船体成形技術の開発候補シート材の使用環境に合わせて、温度繰り返し条件での耐久性を評価するため、バギングシートのガスバリア性を評価するビルドアップ法計測システムを整備し、真空維持性能を求めた。また、キセノンランプ式促進暴露試験機による、225°C、168時間の熱安定性試験の後、引張強さ、デュロメータ硬さ特性を求めた。さらに、FRTP真空バッグ成形システムのプロトタイプとしてホットプレートとバギングシートを組み合わせた簡便成形装置を試作し、平板型及び1110PWC(Personal Water Craft)ハルモデルの雄型による成形に成功した。本年度は、リユーザブル真空バッグを用いたFRTP成形システムの開発を目的として、以下の項目を実施した。(1)耐熱性、可撓性に優れ、耐久性のある真空バッグ材の開発に取り組み、液状耐熱シリコンゴムを塗り重ね、ポリエステルネットを挟み込んで積層したバッグ材を完成させた。製作したシリコンゴムバッグは、168時間の熱安定性試験を経て、繰り返し使用に耐えることを確認した。(2)真空バッグ成形用メス型として、1/10PWC(Personal Water Craft)ハルモデルの耐熱仕様(アルミ合金製)メス型を製作した。これに、リボンヒーターと面状発熱体を組み合わせた加熱・制御機器とを組み合わせ、ポリプロピレン成形温度(225°C)を真空状態で安定して維持できる成形システムを完成させた。(3)上記システムを用いてハルモデルの成形実験を行った。

その結果、ステッチボンド材とPPシートを組み合わせ、当該成形システムにて製作したFRTPは耐久性も含めて、従来材のSMCを越える特性が得られた。また、成形資材として一方向強化FRTPテープの裁断材を用いることにより、複雑曲面に対応できる簡便成形が可能となった。この成果は既出願特許(特願2003-72517)の手続き補正の資料とした。
酸素酸化を用いる環状ペルオキシドの効率的合成と変換

現在生体との関連などから種々の分野で興味がもたれている環状ペルオキシドを電極反応や有機金属反応など新しい手法を取り入れた酸素酸化により効率よく合成し、さらにこれを他の有用な物質に変換する方法を開発する目的で研究を行い、本年度次のような成果を得た。電極酸化により酸素酸化が効率的に開始されることを既に見出した。昨年度は1,3-ジケトンのラジカルを用いた環状ペルオキシドの合成を行ったが、本年度はフェニルチオラジカルを用いた反応を主に検討した。チオフェノール存在下ビニルスルフィドの酸素酸化が触媒量の通電で効率よく進行しα-フェニルチオカルボニル化合物が得られることを見出した。この反応はフェニルチオラジカルがビニルスルフィドに付加し、生成したラジカルが酸素と反応することにより進行していると推定される。同様の反応はケテンジチオアセタールにも適用できα-フェニルチオチオールエステルが得られた。これらの反応を基礎としてチオフェノール存在下ケトオレフィンの電極触媒酸素酸化による環状ペルオキシドの新しい合成法を開発した。中間に生成するヒドロペルオキシドが分子内のカルボニル基と環化し環状ペルオキシドを与えたものと推定される。有機金属を用いて酸素酸化を制御する試みの1つとしてチオフェノール存在下ビニルシランの電極触媒酸素酸化を開発した。中間に生成するヒドロペルオキシドがケイ素の効果により選択的に開裂しα-フェニルチオカルボニル化合物を与えたものと推定される。また昨年度からのケイ素の性質を利用したシリル置換フランの一重項酸素酸化についてもさらに研究を進め、この反応を利用して、天然品と同程度の活性を示し、より簡単な構造をもつマノアリド類縁体の開発に成功した。また種々の類縁体を開発することによりマノアリドの作用機作について重要な知見を得ることもできた。
アフリカ睡眠病病原体のin vitroにおける生活環の再現

Trypanosoma gambienseはアフリカ睡眠病病原体でツェツェバエにより媒介されヒトがツェツェバエに吸血されたとき感染性原虫として感染し皮下で血流型原虫に移行しヒトの血流中に寄生する.宿主内において多数の抗原性変異がみられる血流型原虫はツェツェバエ内で媒介昆虫体内型原虫を経由し感染型原虫に移行する際ある一定の地域特異性のみられる基本抗原にかえることが知られている.この事実からワクチン開発には基本抗原をもつ感染型原虫が有効であるがツェツェバエから分離される抗原は極めて微量なことがワクチン開発の障害になっている.本研究の目的は培養系を用い血流型から出発し媒介昆虫体内型原虫を経由し感染型原虫までの生活環を再現し,ワクチンに有効な感染型原虫基本抗原の検索を簡単かつ迅速におこなう方法を確立することである. 60年度は血流型原虫をRPMI1640,支持細胞GA-1を用いる長期間安定培養系を確立した. 61年度は血流型原虫がトリプシン処理により短時間に媒介昆虫型原虫へ移行することを発見した. 62年度はヘミン添加により媒介昆虫体内型原虫から感染型原虫への移行が促進することを発見したが多量に感染型原虫を培養により出現させることはできなかった.しかし培養温度を27度から37度にすることで血流型原虫への移行がみられ,したも感染型原虫抗原と血流型原虫抗原が同一であったので血流型原虫抗原を利用できる可能性が高まった.Trypanosoma gambienseはアフリカ睡眠病病原体でツェツェバエにより媒介されヒトがツェツェバエに吸血されたとき感染性原虫として感染し皮下で血流型原虫に移行しヒトの血流中に寄生する.宿主内において多数の抗原性変異がみられる血流型原虫はツェツェバエ内で媒介昆虫体内型原虫を経由し感染型原虫に移行する際ある一定の地域特異性のみられる基本抗原にかえることが知られている.この事実からワクチン開発には基本抗原をもつ感染型原虫が有効であるがツェツェバエから分離される抗原は極めて微量なことがワクチン開発の障害になっている.本研究の目的は培養系を用い血流型から出発し媒介昆虫体内型原虫を経由し感染型原虫までの生活環を再現し,ワクチンに有効な感染型原虫基本抗原の検索を簡単かつ迅速におこなう方法を確立することである. 60年度は血流型原虫をRPMI1640,支持細胞GA-1を用いる長期間安定培養系を確立した. 61年度は血流型原虫がトリプシン処理により短時間に媒介昆虫型原虫へ移行することを発見した. 62年度はヘミン添加により媒介昆虫体内型原虫から感染型原虫への移行が促進することを発見したが多量に感染型原虫を培養により出現させることはできなかった.しかし培養温度を27度から37度にすることで血流型原虫への移行がみられ,したも感染型原虫抗原と血流型原虫抗原が同一であったので血流型原虫抗原を利用できる可能性が高まった.アフリカ睡眠病病原体(Trypanosoma gambiense)は吸血昆虫であるツエツエバエによって媒介され吸血時に感染型原虫として感染し皮下にて血流型原虫に移行し血流中に寄生する。ヒトの血流中において多数の抗原性変異がみられる血流型原虫はツエツエバエ体内で昆虫体内型原虫を経由し感染型原虫に移行する際ある一定の基本抗原にかえることが知られている。この事実からワクチンには感染型原虫抗原のみが有効であるがツエツエバエから分離される抗原は極めて微量なことがワクチン開発の障害になっている。本研究の目的はアフリカ睡眠病のワクチン開発にむけて培養系を用い宿主感染型である血流型原虫より出発し昆虫体内型原虫を経由、感染型原虫までのライフサイクルを再現、抗原性変異のない、地域特異性のある感染型原虫基本抗原の検索を簡単かつ迅速に行う方法を確立することである。60年度は血流型原虫から昆虫体内型原虫への移行に際する最適条件を検討し有効な培養法を確立した。61年度は昆虫体内型原虫から感染型原虫への移行に際する最適条件を検討するために次の研究を計画した。1.培養液の検討2.緩衝液HEPESの濃度の検討3.培養液に添加のアミノ酸の検討4.培養温度の検討5.培養液交換の間隔の検討。本年度の研究の結果次のことが判明した。培養液は血流型原虫の場合と同じでアミノ酸の添加は必要なかった。昆虫体内型原虫は27°Cにて培養液交換を毎日おこない7日後に、37°Cにて培養すると1015日目には昆虫体内型原虫の次の発育段階の宿主感染型原虫である血流型原虫として増殖しているのが証明された。
胎児期免疫寛容誘導による皮膚難病細胞移植治療への応用

初年度が最終年度であるため、最終的な研究実績の報告は残念ながら出来ない。が、現在までに行ってきた事について記載し、将来の研究へつなげたい。本研究の目的について、胎児期早期に移植細胞に対する免疫寛容を誘導し、出生後からの細胞移植治療の効果を安全かつ効率的にするための研究。具体的には、先天性表皮水疱症をモデルとする。発生初期に特定ドナーからの骨髄細胞を絨毛内へ移植して免疫寛容を誘導させ、出生直後に同じドナーからの骨髄移植を行い、その治療効果を評価する。現在までに行った過程および成果について、(1)出生直後の新生仔マウスへ骨髄細胞を移植する技術の確立を行った。ドナー細胞としてGFPトランスジェニックマウスの骨髄細胞採取し、それをC57BL6の生後1日目の新生仔マウスの頬静脈へ静脈内投与できるようになった。(2)新規移植タンパク質に対しての免疫寛容誘導の有無を確認するためのアッセイ系をIで作成したマウスをモデルに使用して確立した。1抗GFP抗体産生の有無を確かめるためのELISAアッセイ2免疫寛容の有無を総合的に判断するための皮膚移植アッセイ3GFP細胞に対する細胞免疫反応の有無を確認するためのELISPOTアッセイ4移植骨髄細胞が生着しているか否かを確認するためのFACS測定(3)超音波高解像度イメージングシステムを用いて胎仔マウスへのインジェクションシステムの確立(中途)成体マウスを用いて、超音波システムの作動状況を確かめた。将来的に胎仔マウスへの応用をしていく予定であるが、この過程は未だ行っていない。
公共選択にまつわる地方行政官の行動様式に関する研究：職員団体と公共調達に注目して

今年度の研究成果は,大きく2つある.1つめは,市町村長選挙における業績投票に関する調査分析結果を公刊した.自らの既存研究を踏まえつつ,地方分権後(2000年以降)の選挙データを追加することで,分権化と不況期バイアス(Negativity bias)という2つの視点を融合させた点が新規の学術的貢献である.わが国には,市町村長選挙の業績投票に関する研究成果は,非常に僅少であり,地方選挙の有効性(あるいは限界)について定量的に分析することの意義は大きい.2つめは,高レベル放射性廃棄物の処分施設の誘致に関する研究である.地方自治体の公共選択は,有権者,政治家,行政官,財界などの利益団体に左右されることは知られている.本研究プロジェクトがスポットライトを当てるのも,こうしたメインアクターたちである.しかしながら,高レベル放射性廃棄物あるいはより広く原子力にまつわる施設の場合には,地域住民ではない労働組合員の影響も無視し得ないことがわかってきた.おそらく,軍事施設に関する地方自治体の公共選択においても,同様の視点が有効となろう.本年度は,高レベル放射性廃棄物に関する基礎知識を学ぶと伴に,2つの論文を作成した.これら2つの論文は,2019年度中に学会や研究会などで公表し,第三者の指摘を受けて修正を加えた上で,公刊にまで到る予定である.すでに,わが国には,国内で処分すべき高レベル放射性廃棄物が蓄積されており,最終処分先の確定作業は,国家的課題でもある.上記の研究は,地方自治体の公共選択に関する学術的貢献だけではなく,より実際的な政策課題の解決にも貢献することが期待される.公共調達に関する分析に遅れがある.その一方で,当初は予定していなかった特殊な事例(高レベル放射性廃棄物に関する地方自治体の公共選択)に関する研究が大きく前進した.「地方自治体の公共選択」を包括的に理解する材料を積み上げるという大局的な研究目的を考えるならば,研究の総体は,おおむね順調に進展していると判断できる.2019年度は,2018年度に作成した2つの論文を学会等で公表し,第三者からの意見を踏まえた修正を加えて,公刊することを予定している.また,地方自治体の公共調達に関する論文(1つ)を公刊することができずにいる.この公刊を引き続き目指すと伴に,2019年度は公共調達に関する論文をもう1つ作成する(データ収集のための事前調整は既に実施している).当初の研究計画では,平成29年度は,(1)公務員労組の研究について執筆中の研究成果の公刊を目指す,(2)公共調達の研究について執筆中の研究成果の公刊を目指す,の2つを掲げていた.それぞれの研究成果は,学会,研究会などで報告し,参加者からのコメントなどを踏まえて改善に努めてきた.また,学術雑誌へも投稿したが,一端は不採択となっており,論文の再投稿を準備中である.したがって,研究成果は「完成」してはいないものの,おおよそ研究計画に沿って活動が進められたと考えられる.他方で,昨年度は,明治時代の市町村合併に関する研究の「予備的考察部分」を公刊した.また,市町村首長に関する研究に関して,既存データを更新・延長する形で研究を進めることができた.これは,平成30年度内での公刊(Springerより出版予定の書籍の一部)される見込みである.外縁的な研究へのステップとして,高レベル放射性廃棄物の処分場決定に関する調査研究を始めてた,当該案件は,当該の研究テーマは,Nishikawa et. al.(2016)に連なるものである.国策としてみれば,喫緊の最重要課題の一つであるし,地方自治体にとっても処分場の受け入れはたいへんに大きな意思決定であることから,垂直的な統治関係における公共選択を分析する格好のテーマである.すでに,原子力学会,NUMOが開催する研修や講演会などへ参加し始めている.平成29年中に公刊を目指していた成果の一部は,学術雑誌への投稿段階にあり,まだ採択はされていないものの,主たる分析は終了している.平成30年度以降に実施すべき研究の準備も整えることができている.以上のことから,おおよそ研究は順調に進展しているものと思料する.今年度の研究成果は,大きく2つある.1つめは,市町村長選挙における業績投票に関する調査分析結果を公刊した.自らの既存研究を踏まえつつ,地方分権後(2000年以降)の選挙データを追加することで,分権化と不況期バイアス(Negativity bias)という2つの視点を融合させた点が新規の学術的貢献である.わが国には,市町村長選挙の業績投票に関する研究成果は,非常に僅少であり,地方選挙の有効性(あるいは限界)について定量的に分析することの意義は大きい.2つめは,高レベル放射性廃棄物の処分施設の誘致に関する研究である.地方自治体の公共選択は,有権者,政治家,行政官,財界などの利益団体に左右されることは知られている.本研究プロジェクトがスポットライトを当てるのも,こうしたメインアクターたちである.しかしながら,高レベル放射性廃棄物あるいはより広く原子力にまつわる施設の場合には,地域住民ではない労働組合員の影響も無視し得ないことがわかってきた.おそらく,軍事施設に関する地方自治体の公共選択においても,同様の視点が有効となろう.本年度は,高レベル放射性廃棄物に関する基礎知識を学ぶと伴に,2つの論文を作成した.これら2つの論文は,2019年度中に学会や研究会などで公表し,第三者の指摘を受けて修正を加えた上で,公刊にまで到る予定である.

すでに,わが国には,国内で処分すべき高レベル放射性廃棄物が蓄積されており,最終処分先の確定作業は,国家的課題でもある.上記の研究は,地方自治体の公共選択に関する学術的貢献だけではなく,より実際的な政策課題の解決にも貢献することが期待される.公共調達に関する分析に遅れがある.その一方で,当初は予定していなかった特殊な事例(高レベル放射性廃棄物に関する地方自治体の公共選択)に関する研究が大きく前進した.「地方自治体の公共選択」を包括的に理解する材料を積み上げるという大局的な研究目的を考えるならば,研究の総体は,おおむね順調に進展していると判断できる.研究計画は,おおむね順調に推移しており,研究計画に沿って今後も作業をすすめていく.ただし,新たな外縁的に研究課題として,高レベル放射性廃棄物の処分場決定へ強い関心を寄せている.これは,NIshikawa et. al. (2016)に連なるものであるが,より政治学的,財政学的側面が強いものになると考えている.2019年度は,2018年度に作成した2つの論文を学会等で公表し,第三者からの意見を踏まえた修正を加えて,公刊することを予定している.また,地方自治体の公共調達に関する論文(1つ)を公刊することができずにいる.この公刊を引き続き目指すと伴に,2019年度は公共調達に関する論文をもう1つ作成する(データ収集のための事前調整は既に実施している).英文校正費用など,事前に予算額を厳格に見積もることが難しい支出があったため,繰り越しが生じた.次年度も,予算額を厳格に見積もることが難しい支出(出張など)が予定されているため,次年度予算額として有益に使用する予定である.なお,研究進捗に影響を与えるものではない.
光刺激応答性生体親和物質群の開発とその応用

ゲル中の光照射された部分が生体活性になることを利用した細胞活動の空間制御実現を目的とした。そのために、細胞接着を促すArg-Gly-Asp抗原決定基を用い、その一部を光解離性保護基で保護した両親媒性ペプチドを開発した。グリシンの一部を保護したものの場合、光照射前で溶液のものが照射後にゲル化する、というゾル-ゲル転移を行う化合物、パルミトイル基-V2E2RGDSが得られた。それを用いて、光でゲル化することで細胞を空間固定し、同時に細胞接着を開始させる、という相変化を利用した細胞活動の時空間制御に成功した。光照射された部分がbio-activeになることを利用した細胞活動の精密空間制御を実現するのが目的である。そのための材料として、細胞接着を促すRGD抗原決定基を用い、その一部を光解離性保護基で保護した両親媒性ペプチドを開発することした。具体的には、アスパラギン酸側鎖のカルボン酸を光解離性保護基である2-ニトロベンジルエステルで保護したものと、グリシンのペプチド主鎖骨格を形成するアミノ基上に2-ニトロベンジル基を導入したものを合成することした。まず前者に関して、アルキル鎖としてパルミトイル基、ペプチド配列としてV2E2RGDS,V3E3RGDSのものを合成したが、それらの水溶性が非常に低く、単離すらできなかった。そこでV2E3RGDSのものを合成した。この化合物の場合、水溶性は確保され、塩化カルシウム添加でゲルも形成したが、光照射後に液化した。脱保護した化合物の水溶性が高すぎたためであると考えている。カルボン酸を保護した場合、光照射前後で化合物の極性が大きく変わるため、脱保護前後でほぼ同じ強度のゲルを保たせることが困難であると考え、グリシン上に保護をかけることとした。ペプチド主鎖上のアミノ基に保護基を導入するため、当然ペプチドカップリングの反応性は落ちた。そのため、通常のTBTU等の縮合剤を用いた固相合成法では合成が難しかった。しかし酸フッ化物や酸無水物を用いることで合成法を確立することができた。前者と同様、アルキル鎖としてパルミトイル基、ペプチド配列としてV2E2RGDSのものを合成し、現在それらの性質を調べている。細胞外マトリックスは、細胞を保持する足場としての静的な役割の他、細胞増殖因子や接着因子などの生体活性基を持ち、細胞に対して様々な刺激を与えその活動を時間・空間の両面で制御する動的な役割も併せ持つ。この機能により、分化や増殖、接着などの細胞活動が巧みに制御されており、細胞を超えた組織の制御にも関連していると考えられている。これに着想を得、外部媒体から細胞活動をコントロールできれば、人工的に細胞伸長や組織形成を操ることができ、ひいては機能細胞を利用した「細胞材料」を作り出せると考えた。そこで本研究では、細胞を安定に保持する3次元媒体に外部刺激応答性を導入することで、生体活性度を外部刺激で自在に変化させ、細胞活動を時空間制御することを目指した。ゲル化剤に化学修飾により生体活性基を導入することで、特定の細胞活動を引き起こすことは既に実現されているが、その細胞活動をメディア内で時空間的にコントロールすることは、これまでに報告は無かった。
電子黒板を活用して学習者同士が学び合うデジタル教材の開発と指導方略の導出

本研究では、複数の学習者が思考を可視化・共有して学び合う協働的な問題解決学習を支援する電子黒板用デジタル教材を開発し、それを用いた実践の指導方略を明らかにすることできた。本研究に関わり実践された事例は、多くの教師が参考にできるよう研究雑誌の特集記事として広く公開した。本研究の目的は、複数の学習者が思考を可視化・共有して学び合う、協調的な問題解決学習を支援する電子黒板用デジタル教材を開発し、それを用いた実践の指導方略を明らかにすることである。平成22年度は、電子黒板で学習者が学び合う活動が有効な学習場面・それに必要な教材を明らかにすることを目的として研究を進めてきた。その一環として、当初は電子黒板の活用において実績をあげている英国の実践を視察する予定であったが、英国に関しては他の研究グループによる調査資料から状況を把握することができた。そこで、本研究グループは、フィンランド、ハワイ、韓国に訪問し、電子黒板を活用した授業実践を視察した。その結果、訪問したどの学校でも、電子黒板を特別な物として捉えるのではなく、教室の一部として自然に活用している状況がわかった。また、電子黒板の導入だけでなく、電子黒板で使用するデジタル教材の開発にも力をいれている状況が確認でき、参考になる資料を得ることができた。しかし、視察した学校では、学習者同士が学び合う協調的な学習場面において積極的に電子黒板を活用する方法は確立されていないようであった。協調的な問題解決の学習には力を入れている学校ではあったが、電子黒板は、主に教師の説明を分りやすくする道具として利用されていた。つまり、本研究の最終的な成果は、諸外国に対しても提案性のあるものになると考えられる。本年度は、以上の海外調査を踏まえた上で、研究協力者である現場教師が、協調的な問題解決の学習で電子黒板を活かす場面を検討してきた。具体的には、「解答方法が何通りもある問題を教えあい、学び合いながら解法アイデアを共有する算数の実践」や「社会的な文脈を踏まえグラフを読み解き、考えを共有する社会の実践」に電子黒板を活用することが計画され、次年度進める教材開発の準備を整えることができたといえる。それを受けて平成23年度は電子黒板用デジタル教材を制作し、それを用いた実践の指導方略を明らかにすることを中心に取り組んできた。平成22年度に整理した指導案と必要とされる教材の要件に基づき、寺嶋が中心となって電子黒板用デジタル教材を制作した。教材は教師と協議しながら開発し形成的な改善を行った。タッチ型インタフェースをなど活かし、印をつけたり、動かしたりできる電子黒板の特徴が活かされるものになるよう配慮した。さらに、教材を用いた実証授業を行った。具体的には、電子黒板とデジタル教材を用いた授業で、どのような相互作用が生じるか参与観察・ビデオ記録を行い、発話と行動を書き起こして分析する質的研究を行った。その結果として教師の指導方略を導出することができた。この調査は、中橋が中心となって行った。なお、実践された授業の計画については、連携研究者として中川が助言を行った。こうした成果は、学会口頭発表、学術雑誌による報告にとどまらず、図書、講演、教員研修セミナーなどにおいて報告してきた。得られた知見は、学術的な価値のみならず、実践に役立つものとして現場の教師に受け入れられることができた。本研究の目的は,複数の学習者が思考を可視化・共有して学び合う,協調的な問題解決学習を支援する電子黒板用デジタル教材を開発し,それを用いた実践の指導方略を明らかにすることであった.具体的には,次の3つを柱にして研究に取り組んできた.(1)「電子黒板で学習者が学び合う活動」が有効な学年・教科・単元・必要な教材を明らかにする(2)電子黒板用デジタル教材を制作し,それを用いた実践の指導方略を明らかにする(3)デジタル教材とモデル実践を事例集としてWebページに公開して有効性を明らかにするこれらのうち最終年度となる平成23年は,主に研究成果の普及に取り組んできた.研究成果は,学会口頭発表,学術雑誌による報告にとどまらず,講演,教員研修セミナー,教育研究雑誌などにおいて報告してきた.他にも授業を設計した実践者が公開授業を行うことで,参加した教師たちが実践について深く掘り下げて検討する機会を設けた.研究協議会において参加者から得られた意見から,教材・指導方略を含む実践事例の評価,精緻化を図ることができた.なお,当初計画していたようにモデル実践をWebサイトに公開することはしなかった.それは,教育研究雑誌の特集において,本研究に関わるモデル実践を広く公開することができたためである.

教材・実践の普及に関してはWebサイトよりも,教育情報を求める教員が読む雑誌に掲載するほうが効果的だと考えた.以上のように,本研究で得られた知見は学術的な場での報告に留まらず,日常的な授業実践に貢献できるものとして教育現場に受け入れられるものにすることができたといえる.計画していた教材の開発、実証授業、実践研究を行うことができ、本研究は、おおむね順調に進展しているといえる。24年度が最終年度であるため、記入しない。今後は、教材と実践モデルの普及と検証に関わる研究を推進する。具体的には、教材と実践モデルを公開するWebサイトを構築して、実践者が活用できるようにする。また、セミナー等において普及促進を行う。
CBB法を用いたイオンチャネルに対する麻酔薬の作用機序の解明

液滴接触二重膜法(Contact Babble Bilayer法;CBB法)を用いて、KcsAカリウムチャネル機能計測方法を確立することを試みた。スライドグラスに油相としてヘキサデカン(100ul)を満たす。油相にはあらかじめリン脂質(アゾレクチン)を分散させた。ガラス電極(ピペット)に電解質溶液を満たし、先端を油相に入れ、圧力をかけてバブルを吹き出す。KcsAカリウムチャネルは酸性のpHで開口する性質を利用して、片側のバブルはpH7.5(200mM KCL,10mM Hepes,pH7.5)に調節し、反対側のバブルはpH4.0(200mM KCL,10mMこはく酸,pH4.0)に調節した。こうすることでチャネルの向きをそろえることができる。KcsAの濃度は、チャネルが約10個程度入るくらいの濃度で行った。2つのバブルを接触させて脂質二重層を形成することに成功できた。KcsAカリウムチャネルの変異体であるE71Aを用いてチャネルの電流計測を試みている。開確率はほぼ100%であった。その状態に、さらに細いピペットを作成し、バブルの中央(脂質二重膜部分)に置き、ヘキサデカン(コントロール)が入ったピペットで吹きかけを試みた。本年度の目標である、「1.イオンチャネル機能計測方法の確立と麻酔薬の濃度依存性効果の評価」のうち、「イオンチャネル機能計測方法の確立」はほぼ終了しているため。今後は、「麻酔薬の濃度依存性効果の評価」について取り組みたい。脂質二重膜に投与するための麻酔薬の調整を行う。濃度調節した麻酔薬をあらかじめヘキサデカンに溶解する。CBB法でチャネルが入った脂質二重膜に向けて、油相から細いピペットを用いて麻酔薬を吹きかける。麻酔薬は脂溶性であるため、容易に油相から脂質二重膜へと分配する。本研究では、麻酔薬を濃度依存性に順番に吹きかけていき、その時のチャネル機能を計測する予定である。消耗品の使用額が少なかった。次年度に繰り越して、消耗品と人件費として使用する予定である。
高密度ヘリコンプラズマ源を用いた先進的無電極プラズマ加速法の研究開発

本研究で提案する次世代型無電極プラズマ加速法の一つである回転磁場(Rotating Magnetic Field: RMF)プラズマ加速法の原理実証のため、実験的アプローチにより加速効果の検証、加速メカニズムの解明を行うものである。プラズマ内部にRMFを印加し、非線形効果に起因する周方向電流を駆動する。この電流と外部発散磁場の径方向成分に起因する軸方向ローレンツ力によりプラズマを加速する。本加速スキームでは従来電気推進機にみられる電極損耗がなく、これによる推進効性能の低減、推進機寿命の制限等の問題が無いため、長期的深宇宙探査といった将来型宇宙開発での利用が期待されている。採用第1年目では、RMFアンテナ領域におけるRMFの時間変動成分の時空間分布計測を行った。これにより、RMFのプラズマ中への浸透評価を実験的に行った。さらに、プラズマの非線形効果(ホール効果)に起因する印加電流周波数の2倍高調波成分を周波数解析により導出した。この2倍高調波成分磁場分布から、RMFアンテナ領域における時間変動周方向電流密度分布を算出した。さらに、RMFアンテナ内部の周方向電流及び軸方向ローレンツ力を評価し、RMF由来の電磁加速効果を確認した。本研究では2組の対向コイルを用いて回転磁場を発生させるが、この対向コイル間の印加電流位相差を変化させることで、RMFの回転方向および振動方向を変化させることができる。RMF由来の周方向電流駆動実証のアプローチとして、RMFの回転方向を変化させた際の、周方向電流の駆動方向や強度依存を評価した。結果として、正の電磁加速力を発生させる位相差で、最大の周方向電流及び正の推力が得られ、RMF印加におけるプラズマ流れの制御及びRMF加速法による推力制御可能性も示唆された。本研究で提案するRMF法は、現在そのプラズマ電磁追加速効果の原理実証段階にある。これまで申請者は実験的アプローチによりこの原理実証研究を進めており、特に各種RMF制御パラメータサーベイによるRMFのプラズマ中への浸透向上条件を解析的に明らかにした。これにより得られたRMF追加速制御指針を基に、採用第1年目ではこのRMF法により期待される周方向電流印加を、時間変動磁場の時空間分布計測により確認した。これにより本加速法のねらいである電磁加速力を導出した。しかしながら、得られた電磁力は、理論上このRMF法で期待される電磁力と比較して10%以下と非常に低い値となった。この原因の一つとして、理論では一様外部磁場形状を想定した周方向電流駆動である一方、スラスタスキームで必要な発散磁場形状(磁気ノズル)下でのRMF印加のため、軸方向プラズマ流のトランジットを含み、周方向電流駆動現象をより複雑なものにしていることが考えられる。先行研究において、RMF生成用電流値増大によるイオン流速、電子密度の非線形な増加を確認している。これを踏まえた更なるRMFによる周方向電流値増大のため、現在RMF印加電流値増大によるプラズマパラメータ変化を検証している段階である。空間的なイオン流把握は、RMF印加による加速メカニズム解明に貢献するのに加え、プラズマ流制御指標の導出にも関わる。RMF追加速スキームにおけるレーザー誘起蛍光(Laser Induced Fluorescence: LIF)法による絶対値イオン流計測環境を整備し、現在計測を進める段階にある。本研究で提案するRMFプラズマ追加速法による性能向上の一つのアプローチとして、RMFアンテナ印加電流値増大による推進性能向上の可能性が、先行研究で示唆されている。先行研究において、このRMF電流値増大による非線形なイオン流速と電子密度の増大が、RMFアンテナ下流領域で確認されている。昨年度下旬からこのRMF印加電流増大に関する研究を進めており、今後これに関する調査を継続し、更なる加速効果および推力への寄与を評価していくことは必要と考える。昨年度実験的に導出した周方向電流値は、理論上駆動されうる電流値と比べ非常に低い値となり、この原因として、外部発散磁場形状下における3次元的なプラズマ流構造が、周方向電流駆動効率に影響していることが考えられる。今後はLIF法による3次元的なプラズマ流、および磁空間磁場構造の解明を進め、プラズマ流を考慮した電磁加速効果の評価が望まれる。外部発散磁場形状を考慮したRMFアンテナ形状の最適化(追加速領域の拡張、RMFのプラズマ中への浸透にも影響)による電磁加速効果向上も期待される。プラズマの軸方向トランジットを考慮したRMFアンテナ長さおよび面積の加速効果への依存性を明らかにし、最適なRMFアンテナ条件を導出する。

この2倍高調波成分磁場分布から、RMFアンテナ領域における時間変動周方向電流密度分布を算出した。さらに、RMFアンテナ内部の周方向電流及び軸方向ローレンツ力を評価し、RMF由来の電磁加速効果を確認した。本研究では2組の対向コイルを用いて回転磁場を発生させるが、この対向コイル間の印加電流位相差を変化させることで、RMFの回転方向および振動方向を変化させることができる。RMF由来の周方向電流駆動実証のアプローチとして、RMFの回転方向を変化させた際の、周方向電流の駆動方向や強度依存を評価した。結果として、正の電磁加速力を発生させる位相差で、最大の周方向電流及び正の推力が得られ、RMF印加におけるプラズマ流れの制御及びRMF加速法による推力制御可能性も示唆された。本研究で提案するRMF法は、現在そのプラズマ電磁追加速効果の原理実証段階にある。これまで申請者は実験的アプローチによりこの原理実証研究を進めており、特に各種RMF制御パラメータサーベイによるRMFのプラズマ中への浸透向上条件を解析的に明らかにした。これにより得られたRMF追加速制御指針を基に、採用第1年目ではこのRMF法により期待される周方向電流印加を、時間変動磁場の時空間分布計測により確認した。これにより本加速法のねらいである電磁加速力を導出した。しかしながら、得られた電磁力は、理論上このRMF法で期待される電磁力と比較して10%以下と非常に低い値となった。この原因の一つとして、理論では一様外部磁場形状を想定した周方向電流駆動である一方、スラスタスキームで必要な発散磁場形状(磁気ノズル)下でのRMF印加のため、軸方向プラズマ流のトランジットを含み、周方向電流駆動現象をより複雑なものにしていることが考えられる。先行研究において、RMF生成用電流値増大によるイオン流速、電子密度の非線形な増加を確認している。これを踏まえた更なるRMFによる周方向電流値増大のため、現在RMF印加電流値増大によるプラズマパラメータ変化を検証している段階である。空間的なイオン流把握は、RMF印加による加速メカニズム解明に貢献するのに加え、プラズマ流制御指標の導出にも関わる。RMF追加速スキームにおけるレーザー誘起蛍光(Laser Induced Fluorescence: LIF)法による絶対値イオン流計測環境を整備し、現在計測を進める段階にある。本研究で提案するRMFプラズマ追加速法による性能向上の一つのアプローチとして、RMFアンテナ印加電流値増大による推進性能向上の可能性が、先行研究で示唆されている。先行研究において、このRMF電流値増大による非線形なイオン流速と電子密度の増大が、RMFアンテナ下流領域で確認されている。昨年度下旬からこのRMF印加電流増大に関する研究を進めており、今後これに関する調査を継続し、更なる加速効果および推力への寄与を評価していくことは必要と考える。昨年度実験的に導出した周方向