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資源配分メカニズムの分析と設計:理論と実験

効率的で公平な資源配分を達成するメカニズムの性能と実行可能性をめぐり,いくつかの異なる経済モデルを研究した.複数の均衡がある純粋交換経済モデルは,理論上不公平な均衡が達成されるが本研究の実験のデータは公平な均衡への収束を示した.一方,貨幣経済モデルでは,実験のデータは殆ど理論通りであった.寡占モデルでは,実験のデータは非協力均衡ではなく協力解の結果に近かった.中国の環境問題の実証研究では,アンケート調査の結果,市場競争が厳しいほど企業の環境保全意識が高まる傾向が観察された.本研究は,効率的で公平な資源配分を実現する市場制度の設計可能性について分析を行なうことである.まずは均衡が複数存在する市場の基礎条件に関する理論研究を再検討する.研究の対象は,多数の消費者が取引を行う完全競争的純粋交換経済,少数の企業が存在する寡占市場,そして環境問題を有する商品の市場である.そのため経済主体間の資源配分で効率的なもの,非効率的なもの,公平なもの,不公平なものを含む可能な取引リストが与えられたもとで,それらが市場で均衡として実現するような経済の基礎条件はどのようなものか明らかにしたい.次に.均衡の安定性を多面的に検証する.いくつかの調整過程を考え,複数種類の商品を経済主体が初期保有という形で有する市場での商品の取引を経て,各商品の価格が各市場の需給をバランスさせる水準に収束するのかしないのかを理論分析と実験分析で検討する効率的で公平な資源配分を達成するメカニズムの性能と実行可能性をめぐり,いくつかの異なる経済モデルを研究した.複数の均衡がある純粋交換経済モデルは,理論上不公平な均衡が達成されるが本研究の実験のデータは公平な均衡への収束を示した.一方,貨幣経済モデルでは,実験のデータは殆ど理論通りであった.寡占モデルでは,実験のデータは非協力均衡ではなく協力解の結果に近かった.中国の環境問題の実証研究では,アンケート調査の結果,市場競争が厳しいほど企業の環境保全意識が高まる傾向が観察された.本年度はまず分割可能な財を取引する市場では,どのような状況の下で完全競争的な均衡が複数存在するかについて,できるだけ単純でわかりやすい条件を導くことを試みた.モデルとしては,3種類の商品ど3つのタイプの消費者が存在する純粋交換経済を考え,各消費者の効用関数はすべて経済学で用いられる代表的な関数である2次関数やCES関数で表されることを想定した.その結果,このような経済においては,一般に商品の消費者への初期分配により必ず均衡は複数存在することが判明した.また,そのような複数均衡の存在は商品価格が均衡に収束するか否かという意味での「動学的安定性」にどのように影響するかを調べた.その結果,不安定な均衡の中には価格の初期値によっては収束する鞍点(saddle point)になるものもあれば,均衡以外のどの初期値からも収束しない完全な不安定点にあるものもあることが判明した.また分割不可能な財の市場に関して,複数の経済主体が戦略的に提携を形成することが可能な市場を想定し,各取引主体が先を見越した先見的な行動をとった場合の均衡状態について考察を行った.そして最後に特許のライセンスの取引市場に関して,戦略的な提携の形成の可能性に加えて取引主体の交渉を取り入れた場合の均衡状態についてその構造を調べた.その結果,分割不可能な財の市場と特許のライセンスの取引市場の均衡においては,フォン・ノイマン-モルゲンシュテルン解の意味での「内部安定性」と「外部安定性」についてこれまでに得られていなかった新たな知見が得られた.本年度の研究で,資源配分メカニズムに関して研究対象としたものは,完全競争的市場メカニズム,非分割財市場メカニズム,寡占市場メカニズム,そして環境意識が市場メカニズムに与える影響である.まず一番目に行なったのは,複数の完全競争的市場均衡が存在する単純な純粋交換経済における価格調整の動学的安定性と経済主体間の衡平性の問題の理論分析である.その結果,経済主体間の衡平性が達成される市場均衡は一般に動学的には不安定であり,換言すれば経済主体間に格差をもたらすような市場均衡に価格は収束する傾向があることがわかった.また,一般均衡理論の妥当性を検証するために.純粋交換経済において競争的市場均衡が実現されるかどうかについて,被験者を使って予備的実験を行った.二番目に行なったのは,不完全競争市場の理論分析である.経済主体の先見的な行動が非分割財市場および寡占市場の均衡に及ぼす影響の考察と,特許のライセンス取引市場における均衡の漸近的安定性の考察をおこなった.いずれの研究においても市場均衡の動学的安定性について新たな知見が得られた.三番目に行なったのは,アンケートによる市場と環境に関する実証分析である.大阪府東大阪市で住民アンケート調査を行った結果,個人の環境意識が住民の交通手段の選択に重要な役割を果たしていることが分かった.また,中国の上海において街頭面接調査を行なった結果,環境ラベルが中国消費者の電気商品の購買に影響を及ぼすことも明らかになった.本年度の研究で,資源配分メカニズムに関して研究対象としたものは,完全競争的市場メカニズム,非分割財市場メカニズム,労働市場メカニズム,そして環境意識が市場メカニズムに与える影響である.下村と大和が行なったのは,複数の完全競争的市場均衡が存在する単純な純粋交換経済における価格調整の動学的安定性と経済主体の民族多様性の問題の実験分析である.理論上経済主体間の衡平性が達成される市場均衡は一般に動学的には不安定であり,換言すれば経済主体間に格差をもたらすような市場均衡に価格は収束する傾向がある.

この理論モデルを被験者同士,割と友好的である集団で行なうことと,歴史あるいは文化の違いにより必ずしも良い関係とは言えない集団の混成で行なうのとでどのように違うかを相対取引実験により確かめた.結果は,友好的か否かに関係なく衡平な取引が発生し,その取引量にのみこだわる集団が自己発生し,およその被験者がその取引量に倣っていった.武藤およびその研究室は,特許のライセンス契約において生産量依存支払いを用いた場合の価格交渉の考察と,マッチング理論による非分割財市場および労働市場の均衡の考察を行なった.いずれの研究においても均衡の安定性について新たな知見が得られ,論文にまとめた.瀋は選択型実験法を用いて,大阪モノレール南伸計画の「門真市駅」から「瓜生堂駅」までの延伸事業を取り上げ,地域の環境状況と交通ネットワークの変化を考慮した上で,モノレールの費用便益分析を行った.その結果,今回の大阪モノレール南伸計画の延伸事業は,純便益を生み出す可能性が極めて高いことが示唆された市場における効率的で公平な資源配分の達成可能性について理論と実験(アンケート含む)による分析を行った.まず純粋交換経済の研究では,3つの均衡(すべて効率的,1つが公平,残り2つが不公平)が存在するモデルを2種類構築した.実験は20人程度の被験者を募り,2種類の商品の持ち方に応じた得点表と2種類の商品に見立てたカードを配布して行った相対取引と,コンピューターネットワーク上でバーチャルな商品を売買するダブルオークションの二通りで行った.結果はほとんどの実験のデータが公平な均衡への収束を示した。このことから,他人の情報を与えないにも関わらず格差をなくす調整メカニズムが市場に自然発生する可能性を見出した.一方,貨幣経済の実験では,貨幣と商品の持ち方に応じた得点表とを配布し,20人程度の被験者に2人ずつのペアを作らせ模擬の貨幣と商品を交換させた.その結果,ほぼ理論予測通りの貨幣経済が実現することがわかった.寡占市場の研究では,二国の戦略的企業行動の理論研究を行った.具体的には,数量規制あるいは関税に関する各国の先見的な行動が国際貿易の均衡に及ぼす影響の考察を行い,その結果として均衡の動学的安定性について新たな知見が得られ,必ずしも公平ではない均衡が達成されることが示された.環境問題の研究では,中国において上海を含む長江デルタ地域に立地する製造業の企業を対象としたアンケート調査を行なった.その結果,外資資本がある企業ほど,および市場競争が厳しいほど,それらの企業が製品のエコラベルを認証するインセンティブが高くなり,総合的に高い経済効率性を達成することがわかった.また,製品のオリエンテーションや規模,上場企業であるか否かなど要因も企業の製品のエコラベル認証行動に影響を及ぼすこともデータにより明らかになった.
教育実習におけるセクシャル・ハラスメント防止対策の現状と課題

(1)関私教協加盟大学に対する実習セクハラの被害と対策に関するアンケート調査2003年12月実施、送付119校、回答90校(2)教育委員会等に対するヒヤリング調査スクール・セクハラおよび実習セクハラ防止対策の現状について、2004年3月、大阪府・大阪市各教育委員会、スクール・セクシュアル・ハラスメント防止全国ネットワークに対して実施。2004年7月、神奈川県・横浜市・川崎市各教育委員会に対して実施。同年11月、千葉県・我孫子市各教育委員会に対して実施。2005年2月、大阪市教職員組合に対して実施。(3)教育実習におけるセクハラ全国調査2004年511月にかけ、全国の国公私立大学・短期大学に対して実施、110数校、5600人あまりから回答を得た。(4)教育委員会および大学に対するアンケート調査2005年13月にかけ、教育実習におけるセクハラ防止対策の現状につきアンケート調査を実施。(5)学会等における研究発表・・・・のべ10回全私教協第23回大会(2003.5)、関私教協研究懇話会(2003.7)、日本教師教育学会(2003.10)、全私教協第24回大会(2004.5)、男女共同参画のための女性学・ジェンダー研究フォーラム(2004.8)、北京JACK全国シンポジウム(2004.10)、全私教協第25回大会(2005.5)、日本女性学会ワークショップ(2005.6)、日本教育学会(2005.8)、北京JACK全国シンポジウム(2005.11)(6)論文発表関私教協『会報』56号(2003.11)に3本、全私教協『教師教育研究』18号、19号(2006.5)に各1本、亀井明子編『知っていますか?スクール・セクシュアル・ハラスメント』(2004)、『G.Planning通信』2号(2005.1)に各1本、合計7本(7)科研費報告書『教育実習におけるセクシュアル・ハラスメント防止対策の現状と課題』発行(2006.3)(1)関私教協加盟大学に対する実習セクハラの被害と対策に関するアンケート調査2003年12月実施、送付119校、回答90校(2)教育委員会等に対するヒヤリング調査スクール・セクハラおよび実習セクハラ防止対策の現状について、2004年3月、大阪府・大阪市各教育委員会、スクール・セクシュアル・ハラスメント防止全国ネットワークに対して実施。(5)学会等における研究発表・・・・のべ10回全私教協第23回大会(2003.5)、関私教協研究懇話会(2003.7)、日本教師教育学会(2003.10)、全私教協第24回大会(2004.5)、男女共同参画のための女性学・ジェンダー研究フォーラム(2004.8)、北京JACK全国シンポジウム(2004.10)、全私教協第25回大会(2005.5)、日本女性学会ワークショップ(2005.6)、日本教育学会(2005.8)、北京JACK全国シンポジウム(2005.11)(6)論文発表関私教協『会報』56号(2003.11)に3本、全私教協『教師教育研究』18号、19号(2006.5)に各1本、亀井明子編『知っていますか?スクール・セクシュアル・ハラスメント』(2004)、『G.Planning通信』2号(2005.1)に各1本、合計7本(7)科研費報告書『教育実習におけるセクシュアル・ハラスメント防止対策の現状と課題』発行(2006.3)(1)全国私立大学教職課程研究連絡協議会(全私教協)第23回大会における共同研究発表2003年5月24日(土)明治学院大学で開催された上記大会において、「教育実習におけるセクシュアル・ハラスメントの現状と課題」と題し、研究代表者および共同研究者全員で『教育実習におけるセクシュアル・ハラスメント実態調査報告書2001年度2002年度』(2003.3発行)に基づく研究発表を行った。(2)関東地区私立大学教職課程研究連絡協議会(関私教協)・全私教協共催2003年度研究懇話会における報告2003年7月12日(土)東洋大学で開催された上記懇話会(シンポジウム形式)において、「教育実習におけるセクシュアル・ハラスメントの現状と防止対策-関私教協加盟校1300人の実態調査から-」と題する報告を行った。報告者は清水康幸と内海崎貴子の両名に弁護士を加えた3名であり、内海崎のテーマは「実習セクハラをどうとらえるか-その実態と特徴」、清水のテーマは「実習セクハラはなぜ起こるのか-その土壌と対策について」であった。

なお司会は、共同研究者の蔵原三雪・岡明秀忠の2人が務めた。(3)日本教師教育学会第13回研究大会における共同研究発表2003年10月4日(土)上越教育大学で開催された上記学会において、清水康幸・内海崎貴子・田中裕による共同研究発表「教育実習におけるセクシュァル・ハラスメントの諸問題-実態調査から-」を行った。報告の内容は、(1)問題の所在、(2)実習セクハラ研究の意義と必要性、(3)調査結果の概要、(4)実習セクハラの土壌、(5)実習セクハラ防止に向けて、という5つの柱からなるものであった。(4)関東地区私立大学教職課程研究連絡協議会(関私教協)発行の『会報』第56号(2003.12発行)への執筆上記(2)のシンポジウム報告をまとめる形で、内海崎・清水の両名が研究論文を執筆した。この内容には、上記(3)の学会発表の内容をも加味した。さらに上記(2)において司会を務めた岡明・蔵原両名は、シンポジウムにおける討論の総括を執筆した。(5)大阪府教育委員会、大阪市教育委員会、スクール・セクシュアル・ハラスメント防止全国ネットワークに対するヒヤリング調査の実施2004年3月1819の両日、大阪に出張し、上記3者に対するヒヤリング調査を実施し、学校におけるセクシュアル・ハラスメント防止対策の現状と課題を探り、あわせて資料収集を行う。(1)教育実習におけるセクシュアル・ハラスメント全国調査の実施2004年5月11月にかけて、全国の国公私立大学・短期大学に対し、上記のアンケート調査を実施し、110数校、5600人あまりの回収数を得、分析中。(2)全国私立大学教職課程研究連絡協議会(全私教協)第24回大会における共同発表2004年5月23日、九州共立大学で開催された上記大会において、「教育実習におけるセクシュアル・ハラスメント防止のための取り組みの現状と課題-関私教協加盟校90校の実態より-」と題して、蔵原・岡明・田中が実態調査に基づく報告を行い、清水・内海崎が分科会司会を務めた。(3)「男女共同参画のための女性学・ジェンダー・研究フォーラム」における共同発表2004年8月28日、国立女性教育会館で開催された上記フォーラムにおいて、「教育実習におけるセクシュアル・ハラスメント-その実態と特徴-」と題し、清水・内海崎・田中が共同発表を行った。(4)北京JACK第9回全国シンポジウム「北京+10にむけて-進捗と課題-」における共同発表2004年10月10日、大阪ドーンセンターで開催された上記シンポジウムにおいて、「教育実習生に起こるセクシュアル・ハラスメントを考える-全国実態調査から見えてきたこと-」と題し、内海崎・蔵原・清水が共同発表をおこなった。(5)教育委員会に対するヒヤリング調査の実施スクール・セクシュアル・ハラスメント防止対策の現状について、2004年7月13日、神奈川県・横浜市・川崎市各教育委員会に対しヒヤリング調査を実施し(清水・蔵原が参加)、同11月12日、千葉県・我孫子市各教育委員会に対しヒヤリング調査を実施した(清水・内海崎・岡明・田中が参加)。(6)教育委員会および大学に対するアンケート調査の実施2005年1月2月にかけて、教育実習におけるセクシュアル・ハラスメント防止対策の実情について、全国都道府県教育委員会および(1)の調査に協力を得た大学に対し、アンケートによる実態調査を行った。(7)教職員組合に対するヒヤリング調査の実施
ヒドリドイオン導電性酸水素化物の薄膜合成

ヒドリドイオン導電体La2LiHO3の薄膜合成条件の探索と物性評価を行った。ホットプレスにより焼結密度を向上させたLiH 1.8当量のLa2LiHO3ターゲットを用い、パルスレーザー堆積法によってNdGaO3単結晶基板上に薄膜合成を行った。作製した厚さ50 nm程度のLa2LiHO3薄膜は、合成温度を400°Cとした場合に格子内にヒドリドイオンを含有することが示唆された。また、薄膜を気温20°C、湿度35%の条件で100時間程度暴露したところ、顕著な構造変化や格子定数変化は観測されず、大気中で比較的安定であることが分かった。得られた薄膜の導電率は298 Kで5.75×10ー6 S cmー1、573 Kで5.80×10ー4 S cmー1であった。バルク体のLa2LiHO3のイオン導電率は300 °Cで7×10ー6 S cmー1程度であり、本実験で作製したLa2LiHO3薄膜は極めて高い導電率を示した。これは薄膜に水素や酸素の欠損が生じ、電荷補償で電子が導入されたことが原因と考えられる。また、導電率の温度依存性から半導体としての性質を確認した。ヒドリドイオン導電性と電子導電性を併せ持ち、ヒドリドイオン導電体を用いたデバイスの電極材料としての利用が期待されるBaTiO3ーxHxの薄膜合成条件の探索と物性評価を行った。スパッタリング法を用いて、TiO2(110), TiO2(001), MgO(100)基板上に製膜を行なった結果、BaTiO3ーxHx薄膜はいずれも100面が基板法線方向に成長した。薄膜の色は褐色であり、水素の導入が示唆された。導電率は298 Kで1.90×102 S cmー1であり、温度と負の相関を持つことから金属的性質を持つことが明らかとなった。「ヒドリドイオン導電性酸水素化物の薄膜合成」を目的として、K2NiF4型酸水素化物ターゲットの合成および薄膜合成を行った。常圧合成法によって得られたLa2LiHO3をターゲットとして、パルスレーザー堆積法による薄膜合成条件を検討した。具体的には基板組成(結晶面)、製膜温度が形成する酸水素化物薄膜に与える影響を調べた。基本的な合成条件は基板温度600°C、製膜時間60分、レーザーエネルギー密度140 mJ/cm2、レーザー周波数10 Hz、アルゴン分圧3.0 Paに統一して、異なる基板上に合成を行い、X線回折測定により薄膜の相同定及び配向性を評価した。触針式膜厚計測により、得られた薄膜の厚さは50 nm程度であることが分かった。NdGaO3(100)単結晶基板上には114配向膜が成長することが明らかになった。また、不純物に帰属される回折ピークは観測されなかったため、La2O3やLi2Oなどへの分解反応は顕著に進行していないことが示唆された。Al2O3(0001)単結晶基板上では、001および013配向した複数のドメインが存在することが分かった。基板法線方向に単一配向したLa2LiHO3膜が得られるNdGaO3(100)基板を用いて製膜温度の検討をした。合成時の温度を600°Cから400°Cに下げることにより、格子収縮が観測された。類縁組成である酸化物(La2LiO3.5)と本研究の狙いである酸水素化物(La2LiHO3)の格子サイズ関係を考慮すると、製膜中の水素欠損を抑制出来る可能性が示唆された。今後、組成分析により格子定数と水素含有量を調べることにより、相関を裏付ける。薄膜合成用の酸水素化物ターゲットは再現良く得ることができ、製膜実験のボトルネックの1つは解決された。また、基板法線方向に単一配向したLa2LiHO3膜も得られており、電気化学的な評価を行うための準備が整った。製膜中のアルゴン/水素比を精密に制御するための合成装置改良も進んでおり、二年度目以降の研究を円滑に進められる状況にある。

これは薄膜に水素や酸素の欠損が生じ、電荷補償で電子が導入されたことが原因と考えられる。また、導電率の温度依存性から半導体としての性質を確認した。ヒドリドイオン導電性と電子導電性を併せ持ち、ヒドリドイオン導電体を用いたデバイスの電極材料としての利用が期待されるBaTiO3ーxHxの薄膜合成条件の探索と物性評価を行った。スパッタリング法を用いて、TiO2(110), TiO2(001), MgO(100)基板上に製膜を行なった結果、BaTiO3ーxHx薄膜はいずれも100面が基板法線方向に成長した。薄膜の色は褐色であり、水素の導入が示唆された。導電率は298 Kで1.90×102 S cmー1であり、温度と負の相関を持つことから金属的性質を持つことが明らかとなった。得られたLa2LiHO3薄膜の電気化学特性評価、組成分析を進める。合成条件と、薄膜中の水素含有量、さらにはイオン導電率との関係を明らかにする。具体的には、ターゲット組成、合成分圧を制御することで、様々な水素含有量を実現する。合成条件の最適化を進め、結晶配向の制御、水素含有量の制御、格子歪みの導入といった検討を行い、多結晶粉末とは異なる薄膜特有の物性発現を目指す。
近接連星系内のコンパクト星へのアクリーションの数値シミュレーション

アクリーション流及び関連した問題の数値シミュレーションを行った.近接連星系内のアクリーションには,ガスの角運動量の大きさによって,ロッシュ・ローブ溢れ流になる場合と星風によるアクリーションの場合がある.われわれは前者の場合にはアクリーション円盤の上に渦状の衝撃波が発生することを以前から主張しているが,今回の研究ではドイツのSpruitの求めた解析解とわれわれの数値解を比較してよい一致をえた.それによれば渦のピッチ角とガスの比熱比の間には一定の関係があり,比熱比が小さいほどピッチ角も小さくなる.またある場合には,粘性がなくてもアクリーションが起こりうることを示唆した.アクリーション円盤の問題と関連して,銀河の渦状腕の問題も研究した.われわれの見解では,銀河の渦状腕ができる理由は,動力場が軸対象からずれていることにある.アクリーション円盤で渦状腕が発生するのも,これと同じメカニズムであるというのが,われわれの主張であり,それを指示する結果をえている.また,星風的アクリーションのシミュレーションも行い,コンパクト星にたいする角運動量の持ち込みを研究した.その結果流れは非正常で,持ち込まれる角運動量の符号は時間とともにランダムに変動するという,予期しない結論をえた.この結果は最近,米国で行われたTaam & Fryxcellの膨大な数値シミュレーションによって確認された.もしこの解釈が正しいとするとコンパクト天体のスピンアップ・ダウンの問題に対する全く新しい認識が生まれる.それは観測とも良い一致を示す.アクリーション流及び関連した問題の数値シミュレーションを行った.近接連星系内のアクリーションには,ガスの角運動量の大きさによって,ロッシュ・ローブ溢れ流になる場合と星風によるアクリーションの場合がある.われわれは前者の場合にはアクリーション円盤の上に渦状の衝撃波が発生することを以前から主張しているが,今回の研究ではドイツのSpruitの求めた解析解とわれわれの数値解を比較してよい一致をえた.それによれば渦のピッチ角とガスの比熱比の間には一定の関係があり,比熱比が小さいほどピッチ角も小さくなる.またある場合には,粘性がなくてもアクリーションが起こりうることを示唆した.アクリーション円盤の問題と関連して,銀河の渦状腕の問題も研究した.われわれの見解では,銀河の渦状腕ができる理由は,動力場が軸対象からずれていることにある.アクリーション円盤で渦状腕が発生するのも,これと同じメカニズムであるというのが,われわれの主張であり,それを指示する結果をえている.また,星風的アクリーションのシミュレーションも行い,コンパクト星にたいする角運動量の持ち込みを研究した.その結果流れは非正常で,持ち込まれる角運動量の符号は時間とともにランダムに変動するという,予期しない結論をえた.この結果は最近,米国で行われたTaam & Fryxcellの膨大な数値シミュレーションによって確認された.もしこの解釈が正しいとするとコンパクト天体のスピンアップ・ダウンの問題に対する全く新しい認識が生まれる.それは観測とも良い一致を示す.空間精度が2次のOsher風上差分法を用いて、天体物理学上のさまざまな問題に応用した。その一つとして近接連星系内のコンパクト星へのアクリーション流の数値シミュレーションがある。X線パルサーとして20あまりの天体が知られているが、これは近接連星系内にある中性子星だと考えられている。規則的なパルスを放出するのは、中性子星が回転しているからである。この回転周期を観測すると、それが速くなったり(スピンアップ)遅くなったり(スピンダウン)することがある。5つばかりのX線パルサーは規則的なスピンアップを行なっているが、これは伴星から降りつもったガスでできたアクリーション円盤によるものと考えられている。ところがある種のX線パルサーはスピンダウンを示すし、スピンアップを示すものも時々スピンダウンを示す。これは伴星からの星風によるものと考えられている。ところが既存の理論では星風が中性子にもたらす角運動量は正か0であり、スピンダウン現象は説明が難しい。われわれの数値計算は、連星系の回転面に限定し、比熱比Γが5/3の場合と4/3の場合を調べた。星風の原因は伴星の表面のガスが熱的に膨張するからと仮定した。Γが5/3の場合、伴星表面のガスの音速Coが11.4の場合はユニークな解が求まらなかった。ここで速度は系の代表速度AΩで規格化している。Co=1.5の場合は逆回転するアクリーション円盤と、それを囲むバウ衝撃波を得た。これはスピンダウンをもたらす。Co=2.0の場合は、バウ衝撃波が時間的に変動し、中性子星にもちこまれる角運動量は正負に変動する。この変動はかなり不規則なものであった。Γ=4/3の場合も同様な変動があった。このことは、スピンアップとダウンが非常に短かい時間スケールでランダムにおこることを意味する。観測的にはVela X-1と4U1538-52で、そのような現象が発見されている。
キャリア転機に着目した女性技術者のキャリア発達メカニズムの分析と解明

平成30年度は、若年からベテラン層(60歳代)までの幅広い世代に対して、多様化する働き方や環境でキャリア構築を続ける個人のキャリア意識の聞き取り調査と分析としてのキャリアデザインアプローチを実施した。加えて、働き方・環境の多様化による新たな課題を抽出し分析した。ベテラン層の幅を広げて、50代70代に対して聞き取りを実施した。過去に積み上げてきた、長期スパンのキャリア構築プロセスに加えて、キャリアのテーマが変化する場合があり、その場合のキャリアシフトにおける、個人の心理の変化にも注目している。多様な個人を効果的にサポートし、そのキャリア発達を支援する場としてのコミュニティの設計の準備が整い、本研究の主張するキャリアの再解釈と統合的なライフ・プランニングとトランジション・プロセスに着目した協働的なキャリア支援の場の設計の方法論の活用のための効果の仮説設定と検証準備が整った。特に、具体的な計画の中で、注目する実績は、【女性技術者のベテラン層の個人のキャリア構築プロセスの意識変容のメカニズム解明】である。ベテラン層のキャリア発達プロセスを解明する。また、自身の価値観の最も重要な部分を統合することが指摘されている、45歳以降での第二成人期のキャリア構築プロセスの意識変容のメカニズム解明に注力している。これにより、キャリア構築後期での心的変容のメカニズムを明らかにする。このキャリアステージの個人は、所属する社会・環境もより複雑になっていると予想され、H.Gelattが提案する「積極的(肯定的)不確実性モデル」といった新しい意思決定モデルを用いながら、意思決定、意識転換を遂げていくプロセスを解明する。特に、具体的な計画の中で、これまで深くヒアリングを重ねての研究分析が多くはなかった、女性技術者のベテラン層の個人のキャリア構築プロセスの意識変容のメカニズム解明に着手できた点を理由として挙げる。トランジションが、単なるキャリア発達の積み上げだけでなく、過去からの連続線上にはない、キャリアテーマの大きな変化を伴う場合が複数見られる。この場合、個人は、これまでのプロセスを効果的に活用できず、新たな価値観と決断を迫られるプロセスに移行するようである。このベテラン層のキャリア発達プロセスをより深く観察している。このことが、研究計画当初から考察項目としている、自身の価値観の最も重要な部分を統合に当たるとみている。45歳以降での第二成人期のキャリア構築プロセスの意識変容のメカニズム解明に、計画以上の成果を得ている。平成30年度の女性技術者のベテラン層の個人のキャリア構築プロセスの意識変容のメカニズム解明を、引き続き進める予定である。特に、彼女ら自身の価値観の最も重要な部分を統合に焦点を当てたヒアリングと分析を行う。加えて、当初の予定通り、女性技術者の若年中堅層の個人の価値観と環境の統合不全の解決方法の解明のための場の設計を具体化し、長期スパンのキャリア構築プロセスにわたり、多様な個人を効果的にサポートし、そのキャリア発達を支援する場としてのコミュニティの設計し、実施する。その場において生じる個人間の相互作用を観察することにより、本研究の主張するキャリアの再解釈と統合的なライフ・プランニングとトランジション・プロセスに着目した協働的なキャリア支援、キャリア発達プロセスを観察、分析する。

特に、彼女ら自身の価値観の最も重要な部分を統合に焦点を当てたヒアリングと分析を行う。加えて、当初の予定通り、女性技術者の若年中堅層の個人の価値観と環境の統合不全の解決方法の解明のための場の設計を具体化し、長期スパンのキャリア構築プロセスにわたり、多様な個人を効果的にサポートし、そのキャリア発達を支援する場としてのコミュニティの設計し、実施する。その場において生じる個人間の相互作用を観察することにより、本研究の主張するキャリアの再解釈と統合的なライフ・プランニングとトランジション・プロセスに着目した協働的なキャリア支援、キャリア発達プロセスを観察、分析する。平成30年度に購入予定であったソフトウエアの購入手続きに時間がかかり、年度内の購入ができなかったため。次年度(2019年度)に購入予定。
細胞膜脂質が上皮管腔構造形成において果たす役割の解明

本研究課題では、上皮細胞の管腔構造形成における細胞膜脂質の機能解析および上皮間葉転換に伴って変化する細胞膜脂質の同定と機能解析という2つのテーマについて取り組んだ。1つ目のテーマの進め方としては、上皮細胞に極性を持って分布する細胞膜脂質を探索し、その細胞膜脂質が上皮の管腔構造などの3次元構築に寄与するか検討を行った。これまでの研究に於いて、上皮細胞のアピカル膜に形成される細胞膜構造である微絨毛にスフィンゴミエリンが集積していることを報告した(Ikenouchi et al, J Cell Sci 2013)。さらに微絨毛に集積したスフィンゴミエリンはポドカリキシンと呼ばれる1回膜貫通型の膜タンパク質と相互作用することを見出した。先行研究において、ポドカリキシンをノックアウトした培養上皮細胞(MDCK細胞)は上皮極性に異常を示し、上皮管腔構造を形成することができないことが示されている(Meder et al. J Cell Biol 2005)。Mスフィンゴミエリンの生合成に関わる酵素の阻害剤を添加してMDCK細胞を3次元培養した結果、ポドカリキシンを欠損させた場合と同様に、上皮管腔構造の形成に異常を生じることがわかった。また、上皮管腔構造の形成の初期段階ではスフィンゴミエリンが細胞内部に集積する様子が観察された。引き続き、アピカル膜の形成や上皮管腔、上皮極性の確立において細胞膜脂質がどのような役割を担っているかを明らかにしていきたい。2つ目のテーマの進め方としては、上皮細胞が間葉細胞に転換する現象(上皮間葉転換)に着目して、細胞膜脂質の組成や脂質代謝酵素の遺伝子発現がどのように変化するかについて解析を行った。上皮細胞特異的な細胞膜脂質の同定やその代謝酵素の同定を行った。27年度が最終年度であるため、記入しない。私たち多細胞生物のからだは、上皮細胞と間葉細胞から構成される。上皮細胞は恒常的にアピカル膜とバソラテラル膜という機能も構成要素も異なる細胞膜ドメインを有しており、これによって、からだの内外で方向性を持った物質の輸送が可能となっている。上皮細胞では、アピカル膜とバソラテラル膜では、タンパク質に加えて、細胞膜を構成する脂質が異なることが古くから知られているが、その生理学的な意義は、明らかになっていない。私は、この点に興味を持ち、まず上皮細胞のアピカル膜およびバソラテラル膜を単離して、その脂質組成を質量分析により解析する手法を確立した(Ikenouchi et al. J Biol Chem 2012)。これらの成果を元に、細胞膜脂質が上皮細胞の極性や上皮管腔構造形成に果たす役割について、解析を行った。その結果、上皮細胞のアピカル膜に存在する微絨毛にスフィンゴミエリン(SM)が高度に集積していること、SMを消失させると微絨毛構造が破綻すること(Ikenouchi et al., J Cell Sci 2013)、更に上皮細胞の三次元培養の際にSMの生合成を阻害すると異常な管腔を持つCystが形成されること(未発表)を見出した。また上皮細胞と間葉細胞の細胞膜脂質の比較から、上皮細胞特異的な細胞膜脂質を同定した。本年度は、上皮細胞特異的な細胞膜脂質の解析に於いて研究の進展があった。上皮細胞に特異的に存在しているスフィンゴミエリン分子種を同定し、またその脂質の合成に関わる酵素を2つの候補に絞り込むことできた。現在、これらの酵素に対する抗体を作製しており、来年度、上皮細胞特異的な脂質の機能解析を行いたい。

上皮細胞特異的な細胞膜脂質の同定やその代謝酵素の同定を行った。当初の計画通り、上皮細胞特異的な脂質分子種の機能解析に向けて、脂質分子種およびその酵素の同定が着実に進んでいる。27年度が最終年度であるため、記入しない。培養上皮細胞において、これまでの研究に於いて同定した上皮細胞特異的な脂質代謝酵素の発現を消失させた細胞株を樹立し、細胞接着や上皮管腔形成に対する影響を観察する。また、並行してこのような上皮細胞特異的な脂質分子種と協働する膜タンパク質の同定を行う。
自閉症療育へのコミュニケーションロボットの応用

自閉症児は人との関わりに問題を抱える一方で,モノ(玩具や機器)の理解や操作を比較的に得意とする.本研究では,注意と情動を表出するだけのシンプルなロボットを自閉症児(就学前)の療育教室にロボットを導入し,計800人回にわたる長期縦断的インタラクションを観察・分析した.その結果,モノ的なわかりやすさと人らしい応答性を兼ね備えたロボットであれば,安心したモノ的なやりとりから社会的なやりとりを引き出せることが明らかになった.自閉症児は人との関わりに問題を抱える一方で,モノ(玩具や機器)の理解や操作を比較的に得意とする.本研究では,注意と情動を表出するだけのシンプルなロボットを自閉症児(就学前)の療育教室にロボットを導入し,計800人回にわたる長期縦断的インタラクションを観察・分析した.その結果,モノ的なわかりやすさと人らしい応答性を兼ね備えたロボットであれば,安心したモノ的なやりとりから社会的なやりとりを引き出せることが明らかになった.療育施設・保育園のプレイルームにコミュニケーションロボットを導入し、発達障害児(おもに広汎性発達障害・自閉症・アスペルガー障害など)や定型発達児とのインタラクションを合計約320人回にわたって実践し、その様.子を記録・分析してきた。ロボットKeeponは開発済であり、6月から本格的にフィールド観察を実施した。・療育施設1(滋賀県近江八幡市):約7名の発達障害児を長期縦断観察(グループで9セッション)・療育施設2(福岡県前原市):療育キャンプに参加した11名を観察(個別に11セッション)・保育園(滋賀県近江八幡市):約30名の定型発達3歳児を長期縦断観察(グループで8セッション)これらフィールドから多くのデータを収集することができた。その予備分析も並行して進め、子どもひとり一人のプロファイルの作成とその量的データ分析、個別あるいは集団の中でのコミュニケーション行為の質的な分析を行った。データ分析は、基本的にロボットのカメラで捉えたビデオデータを使い、子どもまでの距離や接触の頻度といった量的データと、分析者(ロボット操作者)による主観的な質的記述によって行なった。その結果、自閉症児が呈するコミュニケーション障害を説明する新しいモデルとして、知覚情報から他者の注意・感情・行為などを抽出するフィルタの機能が不全のため情報洪水を起こしているというモデルが示唆された。また、これらインタラクション分析の比較(統制)を行なうために、高齢者(とくに認知症高齢者)とのインタラクション観察を、同じロボット・同じ実験条件で実施した。・介護施設(滋賀県近江八幡市):約10名の認知症高齢者を観察(グループで1セッション)このインタラクション観察からは個別インタラクションの自閉症療育への有効性が示唆され、また自閉症の診断あるいはサブタイプの特定に利用可能であることが示唆された。自閉症などの発達障害をもった子どもたちの療育施設(滋賀県近江八幡市)にコミュニケーションロボットを導入し、毎回約3時間の療育セッションを20回(約160人回)にわたって、プレイルームにおける日常的な療育場面における長期縦断的インタラクションを観察した。このフィールド観察から多くのデータを収集することができた。子どもひとり一人のプロファイルの作成とその量的データ分析、個別あるいは集団の中でのコミュニケーション行為を分析した。データ分析は、基本的にロボットのカメラで捉えたビデオデータを使い、子どもからロボットへの関わり方,養育者や療育士との関係について詳しいアノテーション(質的分析)を行ない,また数値化できるデータ(半自動的に計測された子どもの顔までの距離,あらかじめカテゴリ化された行為の頻度や持続時間など)についての統計分析を行なった.前年度までに,自閉症児が呈するコミュニケーション障害を説明する新しいモデルとして、知覚情報から他者の注意・感情・行為などを抽出するフィルタの機能が不全のため情報洪水を起こしているというモデルを構築したが,今年度は,これを支持する質的・量的なエビデンスについて集中的な分析を進めた。また,これら活動と並行して,国内外の科学教育関係のイベントにおいて,おもに子ども向けのデモンストレーション(NextFest(米国ロサンゼルス),Robots at Play(デンマーク王国オーデンセ市),札幌市青少年科学館での先端科学技術講座など)を実施し,本研究をアピールするとともに,ロボットと子どもの発達についてのつながりを国内外に発信することができた.前年度までの2年間にわたって自閉症などの発達障害をもった子どもたちの療育施設(滋賀県近江八幡市)で,コミュニケーションロボットと子どもたちとの療育的なインタラクションを実践してきた.本補助金による研究プロジェクトの最終年度となる平成20年度は,これらのデータ分析(収録ビデオと動作ログの解析をベースとしたインタラクション分析)を行ない,分析結果を現場(小児科医・臨床心理士・療育士など)にフィードバックし,ケースカンファレンス等に活用するとともに,分析結果とその解釈(モデル考察)を論文および学会等で発表した.また,これに並行して,米国でも同様のインタラクション実験を行ない,同様の効果を確認した.(この模様は米国テレビで複数回報道されている.)本研究プロジェクトにより,自閉症児にもコミュニケーションへの動機づけが存在すること,そしてシンプルなロボットを相手とすることで,社会的に意味のある情報(注意や情動の状態など)を読み取ることができること,そして,それらを通して自閉症児がロボットとの社会的な関係を構築できることが確かめられた.これを説明するモデルとして,自閉症児では,他者の行為を心的活動として理解するための「心理化フィルタ」が十分に機能していないが,「心理化フィルタ」を必要としないほどシンプルな対象(ロボット)であれば,自発的に社会的インタラクションに入っていけるという,「心理化フィルタ仮説」を構築した.現在,この仮説を検証するための発展研究を企画している.

加えて,前年に引き続き,国内外の科学教育イベントにも積極的に参加し,NextFest(Chicago, USA)・札幌市青少年科学館などでの科学啓蒙活動や,CES(Las Vegas, USA)・大阪市産業創造館などでの産業界への啓蒙活動も行なった.
高温超伝導体電子構造と電子対形成における頂点酵素の役割解明

高温超伝導銅酸化物において、銅と酸素がつくる2次元面からの頂点酸素原子の距離、頂点酸素サイト及びそれに近接した金属イオンサイトの乱れが超伝導臨界温度Tcを変化させることを実証した。この成果に基づき、いくつかの物質でTcを変化させることを実証した。この成果に基づき、いくつかの物質でTcを向上させることに成功した。銅酸化物高温超伝導体の超伝導の舞台は銅と酸素原子がつくるCuO_2面であるが,その外側でCu原子の真上に位置している酸素原子(頂点酸素)が超伝導臨界温度T_cに大きな影響を与えていることが経験的に知られている。この頂点酸素の高温超伝導における役割,T_cを変化させるメカニズムを様々なスペクトロスコピーを用いて解明することが本研究の目的である。本年度の研究により得られた成果は以下の通りである。1)酸素の同位体置換(^16O→^18O)がCuO_2面内の電子(準粒子)の運動に与える影響を低エネルギー放射光を用いた高分解能角度分解光電子分光(ARPES)で調べた。同位体効果は,T_cではなく,大きな運動量をもつ電子の運動に影響を与えているという従来の結果を否定する証拠を得た。2)単位胞中にCuO2面を複数枚もつ多層系銅酸化物高温超伝導体HgBa_2Cu_nO_2n+2+δ(n=2-5)を合成し,CuO_2面間のジョセフソン結合に起因するジョセフソン,プラズマモードを遠赤外光学スペクトルで観測した。頂点酸素の位置がCuO_2面間のジョセフソン結合強度そしてT_cのCuO_2面枚数(n)依存性に影響を与えていることを明らかにした。3)頂点酸素がドーパント原子の役割を果たしているSr_2CuO_3+δにおいて,頂点酸素原子の不規則,規則配列とT_cとの間に明確な相関があることを実証した(中国北京科学技術院との共同研究)。これらの成果は,高温超伝導体において,頂点酸素の位置,乱れ,振動(フォノン)が超伝導性にどのような効果を及ぼしているかを明らかにしており,T_cの向上方策の指針を与えるものである。銅酸化物高温超伝導体の超伝導の舞台は銅と酸素原子がつくるCuO_2面であるが、その外側で銅原子の真上に位置している酸素原子(頂点酵素)が超伝導臨界温度に大きな影響を与えていることが経験的に知られている。この頂点酵素の高温超伝導における役割、Tcを変化させるメカニズムを様々なスペクトロスコピーを用いて解明することが本研究の目的である。1Bi系高温超伝導体結晶構造の特徴はBiO面の原子位置が周期的に変調していることである。この変調超構造がCuO_2面にどのような影響を及ぼしているかは、これまで未解明であった。本研究では走査型トンネル顕微分光(STM/STS)を用いて、CuO_2面の超伝導状態がBiO面の変調に合わせて周期的変化をしていることを明らかにした。影響を受けるのはCuO_2面の超伝導ギャップの大きさであり、BiO面の変調により頂点酵素のCuO_2面からの距離が変化することによるものであると結論した。2前年度に引き続き酵素の同位体置換(^<16>O→^<18>O)がCuO_2面内の電子の運動に与える影響を高分解能角度分解光電子分光(ARPES)で調べた。同位体置換により酵素が関与するフォノンの周波数が変化する。ARPESの結果からCuO_2面内の電子と強く結合しているフォノン・モードを同定できた。強く結合しているのは銅と面内酵素との結合長を変調させるフォノン・モードであり、特定の運動量をもつ電子と結合している。3Bi系高温中超伝導体は結晶変形や結晶乱れの大きい物質であり、それがTcを低下させる要因となっていると考えられている。本研究ではBi系高温超伝導体結晶のどのサイトの変調と乱れがTcにどの位の影響を与えているかを、結晶成長による乱れの制御とスペクトロスコピー実験とをフィードバックさせることによって明らかにした。Tcを低下させる最大の要因は頂点酸素に近接する原子の乱れであることがわかり、その乱れを極力減らすことにより、通常Tc=90kgのBi系超伝導体(Bi2212)のTcを98.5Kまで上昇させることに成功した。頂点酸素のCuO_2面からの距離、頂点酸素サイト及びそれに近接した金属イオンサイトの乱れがT_cを変化させることを本研究で実証した。STMやARPESを主とするスペクトロスコピーにより解明されたT_cを変化させるメカニズムは、(1)頂点酸素の距離が大きくなると、CuO_2面内のクーパー対形成相互作用が強くなり、更に多層系ではCuO_2面間の結合が強くなり、T_cを増大させる。(2)頂点酸素を含む原子層の乱れは、超伝導秩序を「擬ギャップ秩序」との競合状況に変化をもたらし「擬ギャップ」を優勢にする。その結果クーパー対密度(超流動密度)が減少し、T_cを下降させる。

上記メカニズムは、酸素の同位体置換(^<16>O→^<18>O)においても働いており、同位体置換が超流動密度を減少させることが確認されている。通常の超伝導体の同位体効果は、電子間引力を媒介するフォノンのエネルギー変化を通して、引力相互作用、超伝導秩序パラメーターを変化させるが、銅酸化物では全く異なる同位体効果のメカニズムが働いていることがわかった。頂点酸素がドーパント原子の役割を果たしているSr_2CuO_<3+δ>に注目し、頂点酸素を規則配列させることによりT_c=95Kの超伝導が実現することを平成19年度に報告した。H21年度は、Srの一部をBaに置換し、T_cを98Kまで上昇させることに成功した。イオン半径の大きなBaにつられて頂点酸素の距離が大きくなり(1)のメカニズムが働いたと考えられる。T_c=98KはCuO_2一層の物質では最高のT_cであり、同じ結晶構造をもつLa_<2-x>Sr_xCuO_4のT_cの倍以上である。CuO_2面一枚でも、条件を最適化すればT_c=100Kの超伝導が実現可能であることを実証する結果である。
非天然型ヌクレオシドの合成と、これを利用した核酸合成酵素認識機構の解析

申請者は、天然とは異なる水素結合能を有する新規核酸誘導体の合成、およびその化合物を利用した核酸プローブの開発を目標とし研究を進めてきた。1-デアザ-2'-デオキシグアノシンは、申請者が開発した新規核酸誘導体であり、既に昨年度までに基本的な化学的性質の解析、DNA二本鎖の熱的安定性に及ぼす影響等を調べた。平成17年度では、本誘導体が核酸合成酵素の基質認識に及ぼす影響についての解析を行った。さらに昨年度に確立した合成後修飾法についての応用研究を行った。1)DNA合成酵素の基質認識に及ぼす影響の解析1-デアザグアノシンは、天然型グアノシンに構造が類似しており、マイナーグルーブ側でポリメラーゼと正常な水素結合を形成可能である一方、シトシン塩基とは正しいワトソン・クリック型水素結合を形成できない。本化合物を用いてDNA複製反応を行うことで、DNA合成酵素のより詳細な基質認識機構の知見が得られると考えた。1-デアザグアノシンを導入した鋳型DNAに対する各種TP体の取り込み、および合成した1-デアザグアノシンTP体の取り込みの両者について解析した。その結果、1-デアザグアノシンでは、グアノシンと比べ認識効率、塩基選択性ともに大きく低下することを明らかにした。詳しい解析の結果、塩基部のpKa値の変化が認識機構に影響していると推測された。2)1-デアザグアノシンの化学反応性を利用した核酸修飾反応への応用昨年度開発した「1-デアザグアノシンを利用した合成後修飾法」を、核酸のクロスリンク反応へと応用した。本反応では、1-デアザグアノシンを末端部位に含むオリゴヌクレオチドを酸性溶液(pH2.0)で処理するのみで活性化可能であり、簡便性に優れていた。さらにDNAチップ上での核酸の機能化についても検討した。○本研究課題の成果については、2005環太平洋国際化学会議において発表を行った。申請者はこれまでに、ヌクレオシドあるいは核酸が、酵素蛋白質等との間で形成する水素結合に着目し、この水素結合による分子間相互作用の解明に利用可能な核酸プローブの開発を行ってきた。本研究課題では、昨年度までに合成を達成した新規化合物、1-デアザ-2'-デオキシグアノシンについて、核酸プローブとして開発することを目標に研究を進めた。1)1-デアザグアノシン誘導体の合成とDNAへの導入1-デアザ-2'-デオキシグアノシンのアミダイト体への変換を行った。このアミダイト試薬を用いて、核酸自動合成機により該化合物を導入したオリゴデオキシヌクレオチド合成を達成した。また、1-デアザ-2'-デオキシグアノシンのトリリン酸誘導体についても合成法を確立した。2)1-デアザグアノシンがDNA二本鎖の熱的安定性に及ぼす影響の解析13残基のオリゴヌクレオチドの中心に1-デアザグアノシンを導入して、相補的な配列との間で形成される二本鎖の熱的安定性を測定し、1-デアザグアノシンの塩基対形成能を検討した。その結果、該化合物はいずれの天然型核酸塩基との組み合わせにおいても、その熱的安定性は天然型ミスマッチ塩基対と同程度であり、塩基対を形成しないことが示された。3)オリゴヌクレオチドの合成後修飾法への応用1-デアザ-2'-デオキシグアノシンは酸性条件に非常に不安定であり、容易に脱グリコシル化反応が進行することを見出した。pH2の溶液中における反応速度は天然型デオキシグアノシンの25倍以上であった。そこで、この性質を利用したオリゴ鎖末端部位での選択的なabasic部位作製法を確立し、さらにこの反応をオリゴヌクレオチドの合成後修飾法へと応用した。本反応は溶液のpHを変えるだけで容易に進行し、様々な機能性分子を導入した修飾核酸の合成に適していることを示すことができた。2)1-デアザグアノシンの化学反応性を利用した核酸修飾反応への応用昨年度

開発した「1-デアザグアノシンを利用した合成後修飾法」を、核酸のクロスリンク反応へと応用した。本反応では、1-デアザグアノシンを末端部位に含むオリゴヌクレオチドを酸性溶液(pH2.0)で処理するのみで活性化可能であり、簡便性に優れていた。さらにDNAチップ上での核酸の機能化についても検討した。○本研究課題の成果については、2005環太平洋国際化学会議において発表を行った。
マメ科および核果類植物を用いたポティウイルス試験管内実験系の開発と利用

様々な農作物に被害を出すポティウイルスの増殖機構の分子レベルでの理解を深めるため、核果類やマメ科等自然宿主を用いた試験管内実験系の確立を目指した。試験管内実験系の確立はまだ成功していないものの、既存の試験管内系を利用し、ポティウイルスにおいて近年発見されたpipo遺伝子の発現様式の解明を行った。pipoはウイルスがコードするP3シストロンに異なる読み枠で存在し、P3のN末端側と融合したP3N-PIPOとして発現するが、その発現が、ウイルス複製酵素が起こすスリッページに起因することを明らかにした。さらに、pipoとも異なる読み枠にずれた翻訳産物、P3N-ALTの存在を新たに発見した。試験管内実験系は、様々な生命現象を分子レベルで解明するための有効な手段の一つである。本研究では、重要農作物に感染するポティウイルスの増殖を分子レベルで解明するため、核果類樹木やマメ科などの農作物由来の試験管内実験系を構築することを目指している。本年度は、核果類植物であるサクラ、モモ、ウメの試験管内翻訳系の開発を目指した研究を中心に行った。まず、サクラの葉、モモおよびウメの種子からのカルス誘導の条件検討を行った。ウメについては、現在まだ良好なカルスを得られていないが、サクラとモモは、ナフタレン酸およびベンジルアミノプリンを用いた固形培地でのカルス化に成功した。さらに、細胞を液体培地で継代的に培養することにも成功している。ただし、モモは、生育速度が遅く、増殖が安定しないため、更なる条件検討が必要と思われる。液体培養細胞ラインとして維持が可能となったサクラとモモについて、プロトプラスト化の条件検討を行った。サクラについては、プロトプラストは単離できるものの効率は悪く、使用する酵素類等についてさらなる条件検討が必要である。一方、モモについては、効率的にプロトプラストを得られる条件を見いだした。また、単離したモモのプロトプラストを用いて、PEG法による遺伝子導入の条件を検討し、蛍光タンパク質マーカー(GFP)を一過的に発現させることが出来た。さらに、ポティウイルスであるウメ輪紋ウイルスの感染、そして他属のウイルスの感染にも成功した。本研究は、重要農作物に感染するポティウイルスの増殖を分子レベルで解明するため、核果類樹木やマメ科作物等の農作物由来の試験管内実験系を構築することを目指している。核果類であるサクラおよびモモは、カルス化および液体培養ラインの確立に成功し、さらにウメ輪紋ウイルスの感染実験も、成功した。さらに、パーコール密度勾配遠心法を用いて、モモの培養細胞からの試験管内翻訳液の作出も行った。翻訳活性の高い抽出液を作製するためには、培養細胞の安定的な増殖が必須であり、現在は培養細胞ラインの安定化、プロトプラスト単離法の改善などを引き続き行っている。一方、ウメの培養細胞に関しては、作出したカルスの液体培養化が難しいため、カルスからのプロト化、GFP遺伝子の一過的発現を試みた結果、プロトプラスト化およびプロトプラストへのGFP遺伝子の一過的導入にも成功した。現在、遺伝子導入の効率を上げるための条件検討を行っている。並行して、マメ科植物の一つであるエンドウ種子からの培養細胞ラインの確立を開始した。ホルモンの条件などを検討した結果、2,4ジクロロフェノキシ酢酸とベンジルアデニンの組み合わせを用いることで、液体培養への移行が期待できるカルスの作出に成功した。現在、カルスの増殖効率を高め、液体培養細胞ラインの確立に向けて検討を行っている。なお、マメ科に感染するポティウイルスであるクローバ葉脈黄化ウイルスを用いた研究において、植物体内での増殖に関与する新規遺伝子P3N-ALTを発見した。1年目に見送っていた、マメ科植物由来の培養細胞ラインの作出に取りかかり、カルス化まで出来ている。また、困難であることが予想された核果類樹木由来の培養細胞ラインからの抽出液作出に向けて動き出すことが出来ていることから、おおむね順調に進展していると判断した。本研究は、重要農作物に感染するポティウイルスの増殖を分子レベルで解明するために、自然宿主である核果類樹木やマメ科作物等由来の試験管内実験系を構築することを目的としている。前年度までに作出した、モモの液体培養細胞ラインは、効率的なプロトプラスト化条件が定まったため、脱液胞化の条件検討に入っていた。年度の初めに研究実施機関を移動することになったため、液体培養細胞を固形培地上でカルスに戻した上で、長距離を移動させたが、移動の影響により、カルスの状態が悪化し、増殖効率の低下や褐変化が起こった。したがって、本年度は、まず培養細胞の状態回復に向けた作業を行う必要があった。しかしながら、これまでに前年度までのような増殖効率を取り戻すには至らなかったため、現段階では、再度モモ樹あるいは種子を入手し、培養細胞ラインの構築を行う必要があると判断している。マメ科であるエンドウのカルスについても、移動後、褐変化などが起こったため、当該カルスを用いた液体培養ラインの構築は困難と判断した。したがって、初期段階に戻って、エンドウ種子や葉からのカルス誘導からやり直している。エンドウについては、褐変化が移動に伴うものかどうか判断できないため、植物ホルモンの種類や濃度から再検討を行っている。また、エンドウに加え、ダイズ等を用いることも検討している。研究実施機関が変わったため、培養細胞を長距離移動させる必要があったが、環境変化に伴う状態悪化が著しく、培養細胞の死滅などが起こった。