hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ニーマンピック病C型の神経変性機構の解明

ニーマン・ピック病C型(NPC)は小脳失調が前景に立つ中枢神経障害を主徴とする常染色体劣性遺伝病であり、生化学的にはLDL由来コレステロールのエンドゾームでの蓄積を特徴とする.本研究では、NPC細胞での遺伝子発現パターンからその生化学的機序を解析した.cDNAmicroarrayの結果、NPC細胞ではMxA、2'-5' oligoadenylate synthetaseなどISRE (interferon stimualted response element)により誘導される一群の遺伝子の発現が亢進している事が判明した.さらにヒトNPC細胞において、STAT1-STAT5のレベルの増加が見られ、同様にNPC1欠損CHO細胞においても、STAT1,STAT3-STAT6の増加が認められた.NPC1欠損マウスの肝臓、脳の抽出物においても同様の増加が認められ、小脳Purkinje細胞や浸潤するグリア細胞でSTAT-3の抗原性が増加していた.NPC細胞の培養上精中にはIL-6/IL-8が正常細胞の1000倍以上の高濃度で存在しており、正常細胞では検出できないIFN-betaが存在した.NPC1欠損マウスは生後12週以内に死亡し、その脳では脂質蓄積、神経変性に加えて顕著なアストログリオーシスが生じる.NPCの病態における上記サイトカインの役割を明らかにする目的でIL-6/NPC1ダブルノックアウトマウスを作製した.ダブルノックアウトマウスでは脳抽出物中のSTATのレベルが低下し、アストロサイトの増殖が明らかに抑制され、寿命が約15%長くなった.以上の結果から、NPC細胞は炎症性サイトカインを恒常的に産生しており、この結果としてSTATシグナル伝達系が活性化されることがわかった.サイトカイン産生およびSTATの増加はNPC脳でのグリア細胞の増殖及び神経変性に関与すると考えられる.ニーマン・ピック病C型(NPC)は小脳失調が前景に立つ中枢神経障害を主徴とする常染色体劣性遺伝病であり、生化学的にはLDL由来コレステロールのエンドゾームでの蓄積を特徴とする.本研究では、NPC細胞での遺伝子発現パターンからその生化学的機序を解析した.cDNAmicroarrayの結果、NPC細胞ではMxA、2'-5' oligoadenylate synthetaseなどISRE (interferon stimualted response element)により誘導される一群の遺伝子の発現が亢進している事が判明した.さらにヒトNPC細胞において、STAT1-STAT5のレベルの増加が見られ、同様にNPC1欠損CHO細胞においても、STAT1,STAT3-STAT6の増加が認められた.NPC1欠損マウスの肝臓、脳の抽出物においても同様の増加が認められ、小脳Purkinje細胞や浸潤するグリア細胞でSTAT-3の抗原性が増加していた.NPC細胞の培養上精中にはIL-6/IL-8が正常細胞の1000倍以上の高濃度で存在しており、正常細胞では検出できないIFN-betaが存在した.NPC1欠損マウスは生後12週以内に死亡し、その脳では脂質蓄積、神経変性に加えて顕著なアストログリオーシスが生じる.NPCの病態における上記サイトカインの役割を明らかにする目的でIL-6/NPC1ダブルノックアウトマウスを作製した.ダブルノックアウトマウスでは脳抽出物中のSTATのレベルが低下し、アストロサイトの増殖が明らかに抑制され、寿命が約15%長くなった.以上の結果から、NPC細胞は炎症性サイトカインを恒常的に産生しており、この結果としてSTATシグナル伝達系が活性化されることがわかった.サイトカイン産生およびSTATの増加はNPC脳でのグリア細胞の増殖及び神経変性に関与すると考えられる.
環境汚染物質による体内時計の破壊:ヘム-NO-蛋白質合成-時計遺伝子のクロストーク

[1]ヘム制御キナーゼ(HRI)、及びヘム結合時計遺伝子制御因子のNOやヘムセンシングの分子機構を解明し、水銀が、このヘム-蛋白質結合を破壊することを示した。[2]メチル水銀で誘起されたマウスの日内活動の異常性は、チオレート化合物と血液脳関門透過化合物であるα-リポ酸を同時に投与した場合のみ、修復された。[3]ヘム受容体を保持するガスセンサー酵素のガス結合部位の同定、及びガス結合による活性上昇の分子機構を明らかにした。1.ヘムによる蛋白合成の制御の研究を行った。その結果、以前から他の研究室より提案されているヘムによるeIF2aキナーゼの阻害の機構とは異なる新規な機構が示唆された。さらに、環境汚染物質などにより、ヘムの分解の機能が不全である場合、赤血球中でのグロビンの合成が阻害され、その結果、過剰のヘムとヘム分解物が蓄積し、活性酸素などが関わる病態が追加的に発現し病状をさらに悪化させる可能性が示唆された。2.時計遺伝子の転写制御因子であるヘム結合NPAS2とDNAとの相互作用を水晶結晶ミクロバランス(QCM)を用いて研究した。その結果、以前の報告とは異なりヘム結合NPAS2は時計遺伝子のエンハンサー配列E-boxに結合し、しかも、この結合はヘムが結合している場合のみに起きることが判明した。NPAS2の中に2つあるヘム結合PASドメイン、PAS-A、及びPAS-Bドメインへのヘム結合及びその周辺構造について研究した。さらにもう一方の転写制御因子であるBMAL1の大腸菌での大量発現を試みた。しかし、安定な蛋白質が得られなかった。BMAL1の大量発現に最適なtagの探索と同時に、発現系の改良を行っている。3.ヘム制御機構のモデル系になり得る、ヘムセンサー酵素Ec DOSの分子内シグナル伝達機構についても研究した。その結果、ヘムの結合しているドメインの表面に存在するイオン結合が活性に重要な役割を果たしている可能性、及び、ヘムの上位に位置している疎水性のアミノ酸が、ヘムの電子状態を制御している可能性が示唆された。又、活性と蛋白-蛋白相互作用が密接な関係があることがプロテインマイクロアレイを用いて明らかになった。Ec DOSを遺伝的に欠損させた大腸菌の様々な性質についても調べた。HRIヘム制御キナーゼ(HRI)の反応阻害反応を様々な金属イオン、ヘム合成中間体、ヘム分解中間体などについて調べた。その結果、ヘム分解物、及び多くの金属イオンはキナーゼ反応を阻害するという結果が得られた。特に、水銀イオンは阻害定数が0.6mMという強力な阻害剤であった。さらに、NOガスは水銀により阻害された活性を回復した。このNOガスによる反応回復は水銀イオンの場合にのみ観測された。このことはNOガスがHRI分子表面にあるシステインと-SNOが生成されたためだと推定され、これはヘムの吸収スペクトルの変化からも確かめられた。N末端が欠損したHRIでは、このNOガスによる阻害回復は観察されなかった。故に、NOによる活性回復にはN末端が関わっている可能性が示唆された。COガスでは活性などへの影響は観測されなかった。NPAS2:bHLH-PAS-A,PAS-A, PAS-Bだけを単離したNPAS2の分光学的解析を行った。その結果、DNA結合ドメインであるbHLHドメインが結合したbHLH-PAs-Aにはヘムが安定に結合すること、軸配位子がHisであること、ヘムの解離速度はヘムセンサー酵素のHRIと同程度であること、及び、NO-Fe(II)錯体は5配位であることなどが、スペクトルなどから明らかになった。水晶ミクロバランス法により、ヘム結合型NPAS2はそれ単独でDNAに結合することが明らかになった。この結果は、NPAS2はBMAL1とヘテロに量体を形成しないとDNAに結合しないという報告とは異なる、新しい知見である。Ec DOS:ヘム結合型ガスセンサーのモデルと成りうる大腸菌由来ボスホジエステラーゼのガス結合、及び自動酸化速度にはヘム周辺のアミノ酸が重要な働きをすることが示唆された。平成19年度の成果は以下にまとめられる。(1)蛋白質合成をヘム鉄の濃度をセンスして制御する酵素HRIの全長酵素のへム鉄の結合部位を決定した。即ち、N末端側のHis119,C末端側のCys409がFe(III)ヘムの軸配位子であることを同定した。(2)時計遺伝子の転写制御因子であるmPer2のPAS-Aドメインはヘム鉄の結合部位であり、Cysが軸配位であることをはじめて示した。(3)ヘム鉄が、ヘム鉄結合時計遺伝子転写因子であるNPAS2からmPer2-PAS-Aへ移動することを初めて示した。(4)時計遺伝子の転写因子であるmPer

1のPAS-Aドメインへもヘム鉄が結合すること、及び軸配位子はCysであることを示した。(5)ヘムセンサー酵素、蛋白質であるHRI,NPAS2,mPer2,mPer1のヘム鉄への軸位子はいずれもCysのチオレートである。これらのヘム結合蛋白質に環境汚染物質である水銀を添加することによりヘム鉄は蛋白質より離脱した。メルカプトエタノールをさらに添加することにより、チオレートに再結合した。これらの結果は、水銀汚染により引き起こされる病態の解明と治療の一部に寄与できる可能性がある。(6)酸素センサー酵素であるEc DOSのガス結合による活性上昇の分子的な機構を解明することができた。即ち、ヘム鉄の軸配位子であるMet95のヘム鉄からの解離が活性上昇の重要な因子であることを示した。(7)Ec DOSの活性化には酸素がヘム鉄に結合することが重要である。ヘム鉄に結合した酸素分子はArg97と水素結合をしている。このArg97は酸素の自動酸化速度を遅くして、酸素結合型錯体を安定化するために重要な役割を果たしていることが確かめられた。「平成20年度の研究実績」[1]ヘム不足に応じて活性化するHRI。(1)ヘムのセンシングには蛋白質全体の大きな構造変化を伴うこと。(2)ヘムの存在下、非存在下では、NOによる活性上昇の機構が異なること。(3) NO発生試薬に依存して、NOによる活性上昇が異な否。(4)ヘムが非存在化のHRIでは19残基のSer/Thr/Tyrがリン酸化されること。などが示唆された。しかし、様々な条件下で結晶化を試みたが成功しなかった。[2]時計遺伝子制御因子であるNPAS2, mPer1, mPer2, mPer3のヘム結合性。(1) NPAS2, mPer1、及びmPer2のヘム結合部位はCysのチオレートであり、水銀の添加により、ヘムは蛋白質から脱離することが確かめられた。(2) mPer2のC末端側にあるCPモチーフへのヘム結合性は明確ではなかった。(3)ヘムがNPAS2よりmPer2へ移動することが示され、ヘムが時計遺伝子の転写の制御に重要な関わりがあることが示唆された。[3]環境汚染物質のマクスの日内活動への影響。(1)メチル水銀の投与がマウスの骨内活動に影響を与えた。(2)チオール試薬を投与することにより、メチル水銀で誘起された日内活動の異常性が修復された。[4]ガス応答ヘムセンナーであるEc DOS。(1)ガス結合部位であるArg97は、ガスの認識、及びヘム鉄-ガス錯体の安定性に重要な働きをしていることが示唆された。(2)毒ガスであるH_2Sガスは、Ec DOSのヘムを修飾し、その活性に重要な影響を与えることが示唆された。(3)水銀が反応するCysのチオレート残基が活性に重要な役割を果たしていることが示唆された。「平成21年度の研究実績」[1]ヘム不足に応じて活性化するHRI。(1)動物細胞において遺伝子導入することによる過剰発現には成功しなかったが、元々細胞に存在するHRIの存在、その活性、及びヘムによる活性阻害を認めた。
動的境界条件をもつラプラス方程式の定性的性質

半空間において、動的境界条件付きラプラス方程式に関連する2つの非線形問題を取り扱い、時間大域的正値解が存在するための臨界指数および小さい解が時間無限大でポアソン核の定数倍のように振る舞うことを証明した。特に、非線形性がある臨界指数以下であれば大域的正値解は存在せず、また、非線形性が臨界指数より大きい場合には、解に対する自己相似変換について不変な積分量を用いて大域解の存在条件を与え、さらに、その仮定の下、時間無限大でポアソン核の定数倍のように振る舞うことを証明した。(1)コメニウス大(スロバキア)のマレック・フィラ氏、大阪府立大の川上竜樹氏と共に、半空間上で非線形動的境界条件の下でラプラス方程式を考察し、藤田臨界指数と呼ばれる時間大域解の存在および非存在に関する臨界指数を同定した。また、大域解が存在するための初期値関数の条件を、方程式に対する相似変換不変なものとして与え、さらに、その大域解はポアソン核のように振る舞うことを明らかにした。また、この解の境界上での振る舞いは分数冪ラプラス作用素に対する非線形発展方程式の解として見ることができ、関連結果との比較検討を行った。(2) (1)と同様に、コメニウス大(スロバキア)のマレック・フィラ氏、大阪府立大の川上竜樹氏と共に共同研究を行い、動的境界条件の下、非線形楕円型方程式に対する大域的正値解の存在・非存在について考察を行った。この研究においては、弱い意味での適切な解の定義は何か、という問いから考察しなくてならないが、ここでは、ポアソン核を用いて解をある積分方程式の解として定義し、時間大域解の存在および非存在に関する藤田臨界指数を同定した。また、方程式に対するある相似変換について不変な条件を初期値関数に課し、その条件の下、大域解が存在し、かつポアソン核のように時間無限大で振る舞うことも証明した。これらの結果は、半空間における非線形楕円型方程式の正値解を与えるが、これは1990年代のある非線形楕円型方程式の解の存在・非存在の結果が最適であることを保証するものにもなっている。ラプラス方程式に対する非線形動的境界値問題は、解の空間変数に関する法線方向微分と時間変数に関する一階微分の和を境界条件内にもつ、燃焼モデルの関連も指摘されている非線形問題の一つである。本年度においては、大阪府立大学の川上竜樹氏、コメニウス大学(スロバキア)のマレック=フィラ氏と共に、ユークリッド空間における半空間上においてラプラス方程式に対する非線形動的境界値問題を考察した。特に、本年度においては、発展的分数冪ラプラシアンとの密接な関連性とポアソン核を有効的に用い、解の基本的な性質の研究を行った。非線形動的境界条件をもつラプラス方程式の解は、デュアメルの原理を通してポアソン核を用いて表示でき、非線形熱方程式の大域解の漸近挙動で石毛及び川上によって為された解析手法の有用性を明らかにすることによって、比較原理を用いた解の先験的評価を与え、それによりポアソン核と同様の解の減衰評価を得た。結果として、大域解が存在するための十分条件を与え、また、十分小さい初期値に対して時間無限大でポアソン核のように振る舞うこと証明し、さらにポアソン核と解の差のノルムの減衰評価を与えた。この大域解が存在するための十分条件は、初期値の大きさを制限するものであるが、方程式のもつ自己相似性に不変なものであることが肝要であり、また、その相似不変性を用いて初期値のノルムを制御することによって大域的評価を与えることが可能であった。また、解の正則性評価等、将来的に非線形動的境界値問題の解析に必要と考えられる解の定性的な性質についてもその解析を行った。研究成果として、雑誌論文としての掲載はされていないが、既に専門雑誌Communications in Applied Analysisに掲載されることが決定している。動的境界条件をもつラプラス方程式は分数冪ラプラシアン発展方程式との関係が強いため、分数冪ラプラシアンの研究を進めることにより、逆に動的境界条件をもつラプラス方程式の研究を進めて行く。次年度使用額は、今年度の研究を効率的に推進したことに伴い発生した未使用額であり、平成23年度請求額とあわせ、次年度に計画している研究の遂行に使用する予定である。
実空間上での情報閲覧支援のための携帯電話を利用した仮想的なコンテンツ融合手法

本研究では,携帯端末のカメラ機能を利用して複数の実空間コンテンツを重ね合わせる操作によって,複数の実空間コンテンツに含まれる情報をユーザが効率的かつ効果的に利用可能な機構を開発した.ここでは,重ね合わせられた実空間コンテンツを,相互の意味内容に基づいて仮想的に融合し,拡張現実として携帯端末上のディスプレイに表示する.そのために,複数の実空間コンテンツの意味構造とレイアウト構造に基づいて,複数のコンテンツを仮想的に融合した視覚表現を生成する一般的なモデルを開発した.本研究では,携帯端末のカメラ機能を利用して複数の実空間コンテンツを重ね合わせる操作によって,複数の実空間コンテンツに含まれる情報をユーザが効率的かつ効果的に利用可能な機構を開発した.ここでは,重ね合わせられた実空間コンテンツを,相互の意味内容に基づいて仮想的に融合し,拡張現実として携帯端末上のディスプレイに表示する.そのために,複数の実空間コンテンツの意味構造とレイアウト構造に基づいて,複数のコンテンツを仮想的に融合した視覚表現を生成する一般的なモデルを開発した.人は日常空間に存在する様々な情報表現(コンテンツ)を利用して情報活動を行う.そうした際,複数のコンテンツに含まれる情報を統合して利用することが多い.本研究では,携帯端末のカメラ機能を利用して複数の実空間コンテンツを重ね合わせる操作によって,複数の実空間コンテンツに含まれる情報をユーザが効率的かつ効果的に利用可能な機構を開発することを目標としている,これを実現するために,重ね合わせられた実空間コンテンツを,相互の意味内容に基づいて仮想的に融合し,拡張現実として携帯端末上のディスプレイに表示するPick and Lap手法を開発した.この手法では,携帯電話で実空間コンテンツを撮影することにより実空間コンテンツを選択(Pick)したと考え,次に他のコンテンツを撮影した際に,コンテンツの重ね合わせ(Lap)が行われたと考え,Lap対象の実空間コンテンツに対する拡張現実として融合結果を携帯電話のディスプレイ上に表示する.実空間コンテンツの融合を行う際,存在する実空間コンテンツの種類には多様性があり,重ね合わせのパターンによってさまざまな融合形式が考えられる.本研究では,実空間コンテンツを,アイコン型コンテンツとマップ型コンテンツに分類し,それらの組み合わせにより3種類の融合モデル(アイコン化モデル,クリッピング・モデル,アイコン・フィールド・モデル)を開発した.また,これらの融合モデルに基づいた融合を実現するために,実空間コンテンツの意味構造とレイアウト構造に基づいて形式的に定義されるビジュアル・ジョイン演算を開発した.また,提案手法に基づいたプロトタイプ・システムを実装し,それを利用した被験者実験により提案モデルの有効性を評価した.我々は,携帯端末のカメラ機能を利用して複数の実空間コンテンツを重ね合わせる操作によって,複数の実空間コンテンツに含まれる情報をユーザが効率的かつ効果的に利用可能な手法を開発した.本手法では,重ね合わせちれた実空間コンテンツを,相互の意味内容に基づいて仮想的に融合し,拡張現実として携帯端末上のディスプレイに表示する.この際,存在する実空間コンテンツの種類には多様性があり,重ね合わせのパターンによって複数の融合形式が考えられるため,それらの融合を統一的に扱うモデルが必要である.本研究では,コシテンツの融合表現モデルとして,「アイコン化モデル」,「クリッピング・モデル」,「アイコン・フィールド・モデル」を開発した.さらに,これらの融合表現モデルに基づいた視覚表現を生成する一般的なモデルとして,ビジュァル・ジョイン演算を開発した.ビジュアル・ジョイン演算は,形式的に定義可能であり,複数の実空間コンテンツに含まれる画像を,その意味的な関係に基づいて融合可龍である.ここで,画像の融合にアフィン変換に基づいて行われるが,そのパラメータは画像のメタデータに基づいて自動的に決定される.ビジュアル・ジョイン演算は,リレーショナル・データモデルの結合演算が複数の表を合成して新しい表を構成するのと同様に,メタデータが付与された複数の2次元画像を,メタデータが表す意味的な内容に基づいて合成して新しいメタデータ付きの2次元画像を構成可能である.本研究で開発した実空間コンテンツの融合表現モデルとそれに基づくビジュアル・ジョイン演算は,ユーザの目的に応じた意味内容に基づいた様々な種類の実空間コンテンツを仮想的に合成ための一般的な枠組みを提供する.さらに,提案手法に基づいたプロトタイプ・システムを用いた被験者実験により有効性があることを検証した.
リニアコライダーにおけるトップクォークのCP非保存の研究

本年度は、電子・陽電子衝突反応でトップクォークが終状態に現れる反応の内、トップの対生成に焦点を合わせ、イベントジェネレーターおよび、測定器シミュレーター、解析プログラムの開発を行った。これらに関しては、今後のソフトウェアー開発の方向性を考慮し、オブジェクト指向技術を取り入れたものへの移行を念頭に置いて開発を進めた。現状においては、全てをオブジェクト指向化するにいたっていないが、FORTRANライブラリーのラッパーを利用することにより、今後、順次、C++で書かれたライブラリーにスムーズに移行できる設計になっている。トップクォーク対生成でのCP非保存の研究は、これまでの所、パートンレベルで100%正しく終状態が再構成できることを仮定するか、あるいは、終状態のトップクォーク崩壊で生じたWボソンからのレプトンのみに注目したものがほとんどである。ちゃんとした測定器シミュレーションを経た解析が是非必要なので、測定器シミュレーターの開発も並行して進めた。また、これまでの解析は、オープントップ領域で行われており、しきい値領域での解析は皆無に等しい。そこで、トップ対生成のイベントジェネレーターでは、しきい値補正を含めることを目標に置いた。これに関しては、ここ1年ほどの間に、高次補正が計算できるようになり、理論的には大きな進展があったが、一方では、高次補正が予想外に大きく、摂動の収束性に関して疑問がもたれるなど、混乱した状況があった。この混乱は、現在、摂動計算の方法の改良により収束する方向にあるが、完全に解決されたとは言いがたい。そこで、この研究のためのイベントジェネレーターとしては、まず、リーディングオーダーのしきい値補正を取り入れることとした。これは、しきい値領域において、トップ対のS波共鳴状態を取り込むことに対応し、トップ対と光子およびZ粒子の相互作用バーテックスのベクトル部分をQCDのしきい値補正分だけ変更することになる。しきい値領域のCP非保存の研究では、特に、トップクォークが100%に近い偏極を示すことが重要であるが、この重要な性質は、本研究で開発したイベントジェネレーターで再現することが可能である。
非線形楕円型方程式の解構造の解明と定性理論の新展開

非線形楕円型偏微分方程式の正値解の構造に関する研究を行った.特に,正値解のなす分岐図式を研究した.主に2つの成果を得た.1つ目は,ディリクレ問題について領域を適切に変形することによって,分岐図式内の分岐点で不完全分岐が起きることを証明した.2つ目は優臨界と呼ばれる楕円型方程式の正値球対称解のなす分岐図式を研究した.ディリクレ問題については,ほぼ完全な分類理論を完成させた.ノイマン問題についてはスカラーフィールド方程式に対し,部分的な結果が得られた.ソボレフ優臨界の増大度を持つ様々な非線形楕円型偏微分方程式に対して,球対称解の解の構造を明らかにした.この方程式は,変分法を用いた一般論が適用できないため,その解の構造は,いくつか知られている特殊な例を除いて未解明であった.そこで,球領域上の球対称解に制限することによって常微分方程式に帰着させ,常微分方程式の解の詳しい性質と方程式が持つ(漸近的に成り立つ尺度不変性)を用いて,元の偏微分方程式の解の構造を研究した.平成24年度は,多項式増大する非線形項を持つ方程式のDirichlet問題とNeumann問題にこの方法を適用し成功を収めた.平成25年度は,指数増大する非線形項を持つ偏微分方程式のDirichlet問題を研究した.基本的な研究の方針は多項式増大の場合と同じだが,多項式増大の場合とは異なる尺度不変性を持つため,証明の細部で,新しいアイデアが必要となる個所がいくつかあった.さらに,ハーディーの不等式や比較定理を用いることによって,前年度には分からなかった分岐解が折り返し点を持たない場合に対して,非線形項から決定できる十分条件を得ることに成功した.それらの成果を総合して次の定理を得た:指数増大するある程度広いクラスの非線形項に対して,空間次元が3以上9以下の場合は,無限個正値解を持つ場合があり,10次元以上の場合は,解は存在しないか存在しても高々1つとなる.この結果は,以前から知られていたGel'fand問題の場合と同じである.Gel'fand問題の場合は,特殊な変数変換を用いて証明されるが,一般の場合はこのような変数変換は期待できず,詳しい解の構造は現在まで知られていなかった.ここで得た成果は,Gel'fand問題の性質は,非線形項の摂動によって変わらないことを示しており,解の構造の定性的性質は,ある種の存続性を持つことが明らかになった.非線形楕円型偏微分方程式の正値解の構造に関する研究を行った.特に,正値解のなす分岐図式を研究した.主に2つの成果を得た.1つ目は,ディリクレ問題について領域を適切に変形することによって,分岐図式内の分岐点で不完全分岐が起きることを証明した.2つ目は優臨界と呼ばれる楕円型方程式の正値球対称解のなす分岐図式を研究した.ディリクレ問題については,ほぼ完全な分類理論を完成させた.ノイマン問題についてはスカラーフィールド方程式に対し,部分的な結果が得られた.今年度は,ソボレフ臨界指数(N+2)/(N-2)(Nは空間の次元)を超える増大度を持つ非線形楕円型偏微分方程式の解の構造の研究を行った.非線形項の増大度が臨界指数を超えない場合,ちょうど等しい場合,超える場合は,それぞれ,「劣臨界」,「臨界」,「優臨界」と呼ばれ,楕円型方程式の解の構造が大きく異なっていることが知られている.劣臨界と臨界の場合は,有効な解析手法が知られており,すでに様々な性質が明らかになっている.しかし,優臨界の場合は,関数解析・実解析・変分法などの一般論を用いて解析することが困難であることが知られており,優臨界の楕円型方程式の解の構造が,劣臨界や臨界の場合とどのように異なるかは興味深い問題であった.いくつかの例外的な非線形項の場合(冪型とBrezis-Nirenberg型)を除いて,詳しい解構造は,現在まで知られていなかった.そこで,常微分方程式の手法を用いることができる球領域におけるDirichlet境界値問題の正値解の構造の研究を行った.冪型非線形の場合は特殊な変数変換を行い相平面解析に帰着できることが知られているが,一般的な優臨界の非線形項の場合は,そのような変数変換の存在は期待できない.そこで,特異解の存在を証明し,スケーリングの議論を用いて特異解と通常の解との交点数を計算し,解構造を調べる方法を開発した.それを用いて,非線形項の増大度が,優臨界かつJoseph-Lundgren指数より小さいとき,解構造を明らかにすることに成功した.次に,球領域におけるNeumann境界値問題の球対称解の解構造を研究した.上記の方法は,Neumann境界条件に変えると破たんする議論をいくつも含んでおり,同じ方法を単純に適応はできないのだが,その困難を克服し,増大度が優臨界かつJoseph-Lundgren指数より小さいとき解構造を解明した.拡散係数をパラメータとして含む,非線形楕円型偏微分方程式の大域的解構造に関する2つのテーマを研究した.1つ目のテーマは,優臨界の増大度を持つ非線形楕円型偏微分方程式の球領域上の正値解の解構造の分類に関する研究である.この方程式は,変分法などの一般的な手法が適用できないため,その解構造は興味ある問題であるものの,未知の部分が大きかった.

Dirichlet問題の場合は,主要部分が冪型か指数型となる任意の非線形項を扱い,Neumann問題の場合は,スカラーフィールド型と呼ばれる冪型を扱った.まず,Dirichlet問題の冪型の場合は,解構造が3通りに分類できることを発見し,Type I, II, IIIと名づけた.このうち,Type IIはBrezis-Vazquezの90年代の先行研究によって完全に解明されている.そこで,Type I,IIIに関する研究を行い,Type Iに関する決定的な結果(指数がJoseph-Lundgren指数より小さいならばType I)が得られた.さらに,Type IIIの例を構成し,Type IIIが実際に存在することを示した.指数型はType I, IIに相当する結果が得られ,Neumann問題の冪型の場合はType Iに相当する結果が得られた.2つ目のテーマは,円環領域におけるLiouville方程式の解構造について研究である.球対称解からなる枝は,対称性破壊分岐点を無限に持つことが知られている.対称性を崩すように円環領域を摂動させると,対称性破壊分岐点において不完全分岐を起こし,解構造が大きく変化することを証明した.この研究において,Liouville方程式に適用するために,不完全分岐に関する関数解析的な一般論を構築したが,他の半線形楕円型方程式にも適用可能な汎用的な理論となっている.そこで,この定理を用いて他の例も研究した.大域解析学達成できた点:当初は,ソボレフ優臨界の多項式増大度の非線形項を持つ楕円型偏微分方程式の解の構造の分類を目指していたが,それに加えて,指数増大の非線形項を持つ楕円型偏微分方程式の解の構造を明らかにし,解の構造を非線形項によって分類することに成功した.また,当初計画になかった非線形項がべき乗型の退化型非線形楕円型偏微分方程式の解の構造の分類や解の交点数の解析にも,同様の方法が適用できることがわかり,退化型の場合の分類の完成や交点数の決定にも目処を付けた.達成できなかった点:前年度に挙げた目標は,Joseph-Lundgren指数より大きい場合の解の構造の詳しい性質を明らかにすることだった.この目標は,指数増大のDirichlet問題,多項式増大度の非線形項を持つ楕円型方程式のDirichlet問題では達成できたが,Neumann問題では達成できなかった.Dirichlet問題と同様の方法では解決できず,本質的に新しいアイデアが必要と思われる.また,解構造の分類以外の定性理論の新しいテーマは発見できなかった.総合して,解構造の解明はおおむね順調に進展している.Dirichlet境界値問題の場合は,Joseph-Lundgrenの研究によって優臨界の冪型非線形項を持つ場合の解構造がすでに知られており,優臨界Brezis-Nirenberg型の非線形項を持つ場合も複数の海外の研究者たちによって調べられ,すでに知られていた.この2つの研究が指針となるので,一般的な非線形項を持つ場合も,研究前から,解析する手法の目途はある程度ついていた.当初の予定どおり,一般的な非線形項を持つ場合に拡張することに部分的に成功した.
顆粒球コロニー刺激因子受容体を介する情報 伝達機構の解析

顆粒性好中球の分化生成機構を解析するため、好中球の分化に関与するヒト転写因子MZF-1に対応するマウスのcDNAを単離した。この因子はzincfinger domainを含むカルボキシル末端はヒトMZF-1と高い相同性を示すがアミノ末端が全く異り、これをMZF-2と名付けた。MZF-2の染色体遺伝子は5つのexonからなり、MZF-1とMZF-2は同一遺伝子領域の異なる転写開始点からの転写産物と推定された。MZF-2タンパク質のアミノ末端側には、ロイシン残基に富む領域(LeR domain)と酸性アミノ酸に富む領域が存在した。次に、これらのドメインの欠失変異型転写因子を作成し、それらの転写活性化能を検討した結果、転写活性化は造血系細胞株では見られたが、線維芽細胞株では見られなかった。さらに、MZF-2のアミノ末端の領域が自己の活性化ドメインと結合し転写活性化を自ら抑制していることが判明した。よって、好中球の分化過程においては活性化因子がMZF-2と相互作用し自己の不活化を解除し転写を活性化すると考えられた。一方、リン酸化G-CSF受容体断片に結合するG-CSF刺激依存にリン酸化される数種のタンパク質を同定した。その1種を多量に精製し、そのアミノ酸配列を決定したところSHIPであった。そこで、G-CSF刺激依存にSHIPがチロシンリン酸化されG-CSF受容体と複合体を形成することを免疫沈降法を用いて実証した。さらに、G-CSF刺激依存の細胞死の抑制に関与する遺伝子の発現を検討し、bcl-2遺伝子がG-CSF刺激後3時間後に発現することが判明した。また、第4番目のチロシン残基に変異を導入した受容体を発現する細胞ではbcl-2遺伝子の発現誘導が起こらなかったので、第4番目のチロシン残基が細胞死の抑制のシグナル伝達に関与すると考えられた。さらに、G-CSF刺激依存できわめて初期に発現誘導がおこる遺伝子を検索し、α-D-mannosidase,および、macrophage inflammatory protein 1-αの遺伝子を同定した。顆粒性好中球の分化生成機構を解析するため、好中球の分化に関与されるとされるヒト転写因子MZF-1をプローブにして、相当するマウスのcDNAを単離したところ、この因子がジンクフィンガードメインを含むカルボキシル末端はMZF-1と高い相同性を示すがアミノ末端が全く異なる転写因子であることが判明し、これをMZF-2と名付けた。MZF-2遺伝子は造血系の細胞、なかでも好中球前駆細胞で発現がみられた。一方、酵母でG-CSF受容体とsrc tyrosine kinaseを共発現させ、酵母内で活性型に対応するリン酸化型G-CSF受容体を発現させた。さらに、この系に、相互作用する蛋白質を検索する系である酵母Two Hybrid Systemを適用し、リン酸化型G-CSF受容体と相互作用する蛋白質の遺伝子のスクリーニングをおこない、候補となるクローンを得た。

さらに、血球細胞の分化には細胞死の抑制が関与していると予想されるため、G-CSF刺激依存の細胞死の抑制に関与する遺伝子の発現を検討した。そのなかで、bcl-2遺伝子がG-CSF刺激後3時間後に発現が認められた。また、第4番目のチロシン残基に変異を導入した受容体を発現する細胞ではbcl-2遺伝子の発現誘導が起こらなかったので、G-CSF受容体の第4番目のチロシン残基が好中球分化における細胞死の抑制のシグナル伝達に関与すると考えられた。顆粒性好中球の分化生成機構を解析するため、昨年度までに好中球の分化に関与されるとされるヒト転写因子MZF-1のマウスホモログMZF-2を単離したところアミノ末端側が新たなドメインを(ロイシン残基に富む領域(LeR domain)と酸性アミノ酸に富む領域)持つことが明らかとなった。そこで、本年度はこれらのドメインの種々の欠失変異型転写因子を作成し種々の細胞株にluciferase reporter遺伝子とともに発現させ、それらによる転写活性化について検討した。その結果、MZF-2による転写の活性化は造血系細胞株では見られたが、線維芽細胞株では見られなかった。さらに、アミノ末端のドメインが自己の活性化ドメインと結合し転写活性化を自ら抑制していることが明かとなった。したがって、好中球の分化過程においては何らかの活性化因子がこのMZF-2と相互作用し、自己の不活化を解除し、転写を活性化すると考えられた。一方、リン酸化G-CSF受容体断片のアフィニティーカラムを用いてG-CSF刺激依存にリン酸化される数種のタンパク質を同定した。そのなかの1種を多量に精製し、そのアミノ酸配列を決定したところSHIPであった。そこで、G-CSF刺激依存にSHIPがチロシンリン酸化されG-CSF受容体と複合体を形成することを免疫沈降法を用いて実証した。さらに、G-CSF刺激依存できわめて初期に発現誘導がおこる遺伝子を、サブトラクション・ハイブリダイザーション法を用いて検索した結果、α-D-mannosidase,および、macrophage inflammatory protein 1-αの遺伝子を同定した。これらのG-CSF刺激依存の遺伝子発現の時間変化を解析した。
ポリエチレンを起点としたポリオレフィンへのユニバーサルな表面改質手法の開発

ポリエチレンなどのポリオレフィンは、幅広く利用されているプラスチックであるにもかかわらず接着性や親水性を有していないため、利用する際には大きな制限となっていた。しかし、現存する技術を用いてもポリオレフィンに十分な機能を付与することが困難だったことから、今なお簡便で実用的な改質手法の開発が望まれている。そこで本研究課題ではブロック共重合体を用いたユニバーサルなポリオレフィンの改質手法の確立とその改質メカニズムの解明を試み、本改質手法の実用化を目指した。本手法で使用する側鎖結晶性ブロック共重合体(SCCBC)の組成や温度・溶媒・SCCBCの添加量・浸漬時間などの改質条件を精査したところ、ポリエチレン表面に強固な接着性を付与することに成功した。本手法ではポリオレフィンをSCCBCの希薄溶液に短時間浸漬させるだけでよいため、極めて簡便かつ均質に改質することが可能だった。また本手法ではこれまで改質が困難だった大型品から不織布や多孔膜、チューブの内壁や薄膜に至るまであらゆる形状に対して改質することに成功した。さらに本手法ではSCCBCの組成や改質条件を変更するのみで親水性や染色性などの接着性以外の機能を付与できることを見出した。従来技術と比較しても混錬などの高度な技術や発煙硝酸のような試薬、プラズマ発生装置などの特殊な機械を用いないため、本手法は省エネルギーかつ環境負荷が少なく、汎用性の高い表面改質手法として極めて有望である。平成30年度には主としてポリエチレンを用いて、1) SCCBCの組成が接着性に及ぼす影響の評価、2)改質条件の最適化、3)ブロック共重合体の吸着機構の解明、4)各種プラスチックへの展開、5)得られた成果の情報開示、の計画に従い研究を遂行した。1)、2)に関しては、本手法はSCCBCの希薄溶液(0.1wt%)に短時間(10秒)浸漬させるのみでポリエチレン表面に強固な接着性を付与することに成功した。現在、SCCBCの重合度が接着及ぼす影響について定量的な評価を行なっている段階である。3)に関しては、透過型電子顕微鏡(TEM)やフーリエ変換赤外分光光度計(FT-IR)の測定結果により、ポリエチレンの表層にSCCBCの薄膜が形成されていることを確認した。4)に関しては、本手法はポリエチレンだけでなく試験的であるが、ポリプロピレンに対しても強固な接着性を付与することに成功している。5)に関しては、学会などで情報発信に努めた結果、本手法を用いたポリエチレンの改質について企業との共同研究を開始している。今後はポリエチレンやポリプロピレンで得られた知見を基にして、ポリテトラフルオロエチレンやポリエチレンテレフタレートといったプラスチックに対しても本手法の適用を目指す。その際、接着以外の機能付与に関しても併せて検討し、原子間力顕微鏡(AFM)や透過型電子顕微鏡(TEM)などの測定装置を用いることによりSCCBCの吸着機構の解明も試みる。また、ポリエチレンやポリプロピレンの改質に関しては得られた成果を論文にまとめて投稿するだけでなく、国際会議や見本市、HPなど様々な形態で情報発信することにより、企業との実用化に向けた共同研究の実施を図る。

5)に関しては、学会などで情報発信に努めた結果、本手法を用いたポリエチレンの改質について企業との共同研究を開始している。今後はポリエチレンやポリプロピレンで得られた知見を基にして、ポリテトラフルオロエチレンやポリエチレンテレフタレートといったプラスチックに対しても本手法の適用を目指す。その際、接着以外の機能付与に関しても併せて検討し、原子間力顕微鏡(AFM)や透過型電子顕微鏡(TEM)などの測定装置を用いることによりSCCBCの吸着機構の解明も試みる。また、ポリエチレンやポリプロピレンの改質に関しては得られた成果を論文にまとめて投稿するだけでなく、国際会議や見本市、HPなど様々な形態で情報発信することにより、企業との実用化に向けた共同研究の実施を図る。学会への旅費や九州シンクロトロン光研究センターの県有ビームライン利用費などが別の予算を使用したために次年度使用額が生じた。今後の使用計画としては、未使用額を含めて次年度の研究計画を迅速に遂行するために必要な消耗品の購入費および学会発表などの研究成果発表費用として使用する。
実世界型モバイルエージェントに関する基礎的研究

本研究課題は「実世界型モバイルエージェント」(以下RWMA)のシステム概念,アーキテクチャ,設計手法の提案等を行うことを目的とする.RWMAとは,計算機ネットワーク上で移動可能で,情報収集・提供・交換のためのコミュニケーションが行える自律的なソフトウェアであり,かつセンサとアクチュエータを備え,ネットワークに接続された「身体」を利用して物理世界での行動や対話が可能なものをいう.初年度である本年度は,まずRWMAの定義と分類,要素技術に関する考察を行い,RWMAの実現のための基礎となる技術の現状についての文献調査を行った.さらに調査結果を踏まえて,RWMAの基本アーキテクチャについての考察・検討を行い,その結果,実世界インタフェースを持ち,実時間動作するプログラムの実行時におけるマイグレーションの実現,センサやアクチュエータのインタフェースの標準化など実装面での課題,実世界での自律的認識と行動,自然言語やジェスチャによる対話の実時間での統合のための様々な課題が存在することが明らかになった.これらの調査と並行して電動車椅子にパン・ティルタつきビデオカメラ,ノート型計算機,無線LAN機器,レバー制御用3自由度アーム,アーム制御用電子回路,各種バッテリーを搭載したRWMA用自立移動プラットフォームのハードウェアの製作,実時間並列計算モデルに基づくプログラミング環境BNJを利用したソフトウェアコンポーネントの試作開発を行い,実世界の観察,人間との対話,実世界での移動機能をもつRWMAのプロトタイプシステムの実験環境を構築した.さらに人やランドマークの発見のための視覚処理,音声合成モジュール,文字言語対話モジュール,移動のための運動生成モジュールを統合したシステムのソフトウェアの試作を行い,モバイルエージェント化の方法について検討した.本研究課題は「実世界型モバイルエージェント」(以下RWMA)のシステム概念,アーキテクチャ,設計手法の提案等を行うことを目的とする.RWMAとは,計算機ネットワーク上で移動可能で,情報収集・提供・交換のためのコミュニケーションが行える自律的なソフトウェアであり,かつセンサとアクチュエータを備え,ネットワークに接続された「身体」を利用して物理世界での行動や対話が可能なものをいう.初年度である本年度は,まずRWMAの定義と分類,要素技術に関する考察を行い,RWMAの実現のための基礎となる技術の現状についての文献調査を行った.さらに調査結果を踏まえて,RWMAの基本アーキテクチャについての考察・検討を行い,その結果,実世界インタフェースを持ち,実時間動作するプログラムの実行時におけるマイグレーションの実現,センサやアクチュエータのインタフェースの標準化など実装面での課題,実世界での自律的認識と行動,自然言語やジェスチャによる対話の実時間での統合のための様々な課題が存在することが明らかになった.これらの調査と並行して電動車椅子にパン・ティルタつきビデオカメラ,ノート型計算機,無線LAN機器,レバー制御用3自由度アーム,アーム制御用電子回路,各種バッテリーを搭載したRWMA用自立移動プラットフォームのハードウェアの製作,実時間並列計算モデルに基づくプログラミング環境BNJを利用したソフトウェアコンポーネントの試作開発を行い,実世界の観察,人間との対話,実世界での移動機能をもつRWMAのプロトタイプシステムの実験環境を構築した.さらに人やランドマークの発見のための視覚処理,音声合成モジュール,文字言語対話モジュール,移動のための運動生成モジュールを統合したシステムのソフトウェアの試作を行い,モバイルエージェント化の方法について検討した.
スピングラス系物質における低温磁気比熱の温度依存性

スピングラスを持つスピネル及び,ホイスラー化合物について熱力学的測定法により,詳しく調べた.フェリ磁性FeCr2S4の低温軌道秩序相において,磁場誘起磁気相転移を発見した.スピネルCuCrZrS4のスピン凍結温度が圧力増加とともに上昇することを見出した.これは圧力を加える事で四面体構造に由来する磁気的フラストレーション強度が増強されたためと考えられる.比熱とAndreev反射法によりホイスラー化合物Ru2-xFexCrSiのmajority spinバンドとminority spinバンドのフェルミレベルにおける状態密度のx依存性を求めた.24年度はホイスラー化合物Ru2-xFexCrSi (1.3 < x < 1.8)とスピネル化合物CuCrZrS4の物性を調べた。以下にその内容について具体的に記す。1ホイスラー化合物Ru2-xFexCrSi (1.3 < x < 1.8)の比熱と電気抵抗:我々はこの物質がx < 0.5でスピングラスを示す半導体であることをこれまでに明らかにしている。この物質系の強磁性金属領域( 1.3 < x < 1.8 )において比熱測定を中心に調べた。実験から得られた電子比熱係数からフェルミレベルでの状態密度を定量的に求め、さらにAndreev反射法によって決定されたスピン分極率を用いてmajority spinバンドとminority spinバンドのフェルミレベルにおける状態密度のx依存性を求めた。これより、majorityおよびminority spinbandともFe濃度が増加するにしたがって、フェルミレベルでの状態密度が減少することがわかった。2スピネル化合物CuCrZrS4の圧力下における磁気的性質:AB2X4で表されるスピネル構造は、Bサイトが四面体構造のネットワークを組む。このことから系に反強磁性相互作用が存在する場合、強い磁気的フラストレーションがもたらされる。実際、CuCr2S4のBサイトの半分をZrで置き換えたCuCrZrS4は磁化において温度T = 60 K付近でスピングラス状態になることが知られている。我々は圧力によりフラストレーションの強度をコントロールすることを目的として、圧力下交流磁化率測定を行った。圧力を加える事で格子間距離が縮まり、四面体構造に由来する磁気的フラストレーションが強まることが予想される。実験結果より圧力増加とともにスピン凍結温度が上昇することがわかった。つまり、圧力印加により、フラストレーションが増強されたと考えられる。25年度はスピネル化合物CuCrTiS4およびホイスラー化合物Fe2VSiの物性を調べた。1スピングラス相を持つスピネル化合物CuCrTiS4の輸送特性CuCrTiS4はその結晶構造に由来する幾何学フラストレーションを持ち、これまでにスピン凍結温度Tf= 8 Kのスピングラスをもつことが報告されている。この物質の輸送現象について詳細に調べた。電気抵抗は温度現象とともに大きく増大する絶縁体的な振る舞いを示すが、その温度依存性は活性化タイプではなく、バリアブルレンジホッピング伝導でよく記述できることが分かった。また熱伝導率は5<T<300Kの温度領域で比較的小さく(300Kで約1W/mK)、ウムクラップ散乱によるピークを示す温度より高温側では温度増加とともに単調に増加するする振る舞いを確認した。この熱伝導率の高温側の振る舞いは局在フォノンのホッピング伝導でよく再現できることを示した。この物質のゼーベック係数は全温度領域で負であることが分かった。その絶対値は温度上昇により、約30Kでフォノンドラッグによるピークを示したのち、緩やかに増加する。ゼーベック係数の温度依存性はフォノンドラッグ、3d電子の熱拡散、バリアブルレンジホッピングの寄与を考慮することで、広い温度範囲(5 < T < 300 K)で再現できることがわかった。最後にこれらの結果から、無次元性能指数ZTを求めたところ、300Kで0.01程度であることが分かった。2ホイスラー化合物Fe2VSiの比熱Fe2VSiは常磁性的な磁気特性を示す。しかしその磁化率は40 K付近で小さな異常があることが知られている。この物質の比熱測定を行ったところ、40 K付近に相転移を示すような異常を見いだせないこと、またこの温度以下で磁化のゼロ磁場冷却と磁場中冷却で差がみられることから、低温スピングラス相の存在を指摘した。スピングラスを持つスピネル及び,ホイスラー化合物について熱力学的測定法により,詳しく調べた.フェリ磁性FeCr2S4の低温軌道秩序相において,磁場誘起磁気相転移を発見した.スピネルCuCrZrS4のスピン凍結温度が圧力増加とともに上昇することを見出した.これは圧力を加える事で四面体構造に由来する磁気的フラストレーション強度が増強されたためと考えられる.比熱とAndreev反射法によりホイスラー化合物Ru2-xFexCrSiのmajority spinバンドとminority spinバンドのフェルミレベルにおける状態密度のx依存性を求めた.23年度はスピングラス物質及びその関連物質の比熱、磁化測定を中心に研究を行なってきた。以下にその内容を具体的にまとめる。(1)スピネルFeCr2S4の高磁場物性。フェリ磁性体FeCr2S4は磁場中冷却(FC)と零磁場中冷却(ZFC)における磁化において、非可逆性が見られることから、リエントラントスピングラスを起こす可能性が指摘されていた物質である。また、低温で軌道秩序転移を示すことからも興味を持たれている。

我々はこの物質の高地場磁化測定を行い、軌道秩序化相(<9K)において、磁場誘起磁気相転移を起こすことを発見した。この相転移は軌道秩序化相でのみ発現することから、その磁気構造は結晶構造と密接に関わっていると予想される。結果をまとめ、J. Magn. Magn. Mat 323 (2011) 3290に発表した。(2)セレン化物FeCr2Se4における磁化、比熱測定。反強磁性体FeCr2Se4は反強磁性転移温度(200 K)以下で、温度減少とともに磁化が増加することから、強磁性もしくはフェリ磁性転移の存在が指摘されていた。また、低温FC磁化とZFC磁化の間に差が見られることから低温スピングラス相の存在も指摘されていた。しかし我々はこの物質の比熱測定を行った結果、反強磁性転移以外の(スピングラスも含む)磁気相転移は確認できなかった。この結果をまとめ、低温物理学国際会議LT26(北京)で発表した。(3)スピングラスを示すスピネル化合物CuCrZrS4の磁化の時間依存性。CuCrZrS4のスピングラス相における磁化の時間依存性を測定し、この物質の磁化が時間の対数に比例することを見出した。更に磁気粘性係数の温度依存性を見積もり、これらの振る舞いが古典的な磁気余効モデルで理解できることを示した。結果をまとめ、Physica B 407 (2012) 1272に発表した。スピネル化合物はその特徴的な結晶構造により,磁気的フラストレーションを持つことからスピングラスを示す物質も多い.硫化スピネルCuIr2S4は温度降下によりTMI = 226 Kで金属絶縁体転移を起こす.一方,CuRh2S4はTc=4.7Kの超伝導体である.Irサイトの半分をRhで置き換えたCuIrRhS4の電気抵抗率,ゼーベック係数,熱伝導率の温度依存性を調べた.電気抵抗率測定からはこの物質の電気抵抗は全温度域で金属的であることが分かった.また,その温度依存性はA-15超伝導体の常伝導状態を再現する経験式でよく再現できることが分かった.ゼーベック係数は,低温領域では負であり,50K以上で正に転じる.その温度依存性はフォノンドラッグ,3d電子の拡散,バリアブルレンジホッピングの寄与を考慮することで,広い温度範囲(5<T<300 K)で再現できた.また3d電子の拡散は正の寄与をフォノンドラッグとバリアブルレンジホッピングは負の寄与を与えることが分かった.熱伝導の温度依存性は昨年度調べたスピングラス系物質CuTiZrS4とよく似ており,高温側では局在フォノンのホッピング伝導の寄与が大きくなることが分かった.これらの結果から求めた無次元性能指数は300 Kで6×10-3程度であった.2ホイスラー化合物Ni2MnGaの輸送特性Ni2MnGaは200K付近でマルテンサイト転移をおこし高温立方晶から,低温正方晶へと構造変化する.この物質の電気抵抗率,ゼーベック係数,熱伝導率の温度依存性を調べた.熱伝導ではマルテンサイト転移温度でディップ状の異常が現れることが分かった.
感染細胞中のイネ萎縮ウイルス核酸の検出と定量に関する研究

1.イネ萎縮ウイルスゲノムを抽出精製して、更にポリアクリルアミドゲル電気泳動でセグメントの9と10を分離した。2.分離したセグメント9と10よりdscDNAを合成し、これを大腸菌のプラスミドPBR322のPst【I】部位に組込んだ。この組換体で大腸菌HB101をトランスフォームしてcDNAクローン11個を得た。3.これらクローンは、セグメンド9と10のcDNAを各々5個、3個を含んでいた。クローンの最長はセグント9と10で各々1350,1450ヌクレオチドであった。4.更にイネ萎縮ウィルスのmRNAからもcDNAを合成し、セグメント10と反応するクローン3個を選抜した。5.得られたクローンよりセグメント10番の制限酵素地図を作成した。その結果Hind【III】,BamHI,SacI,SalI,ALuI,Sau3Aの切断部位を確認した。6.得られたクローンをこれら制限酵素で切断してM13ファージでサブクローニングした。7.サブクローンを用いてセグメント10の全塩基配列を決定した。8.クローンの制限酵素切断片を用いてプライマーとし、RNAの塩基配列を直接決定した結果から、クローンは5′末端を完全に含んでいた。9.これらクローンは、今後感染細胞中のイネ萎縮ウイルス核酸の検出や+と-鎮の識別に有効なプローベとなる。