hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
Schrodinger作用素のスペクトル・散乱理論の研究

L_2(IR^3)で形式的にH_<mu>=-DELTA+q(x)delta(|x|-a)(q(x)はSa={|x|=a}で滑らかな実数値関数,deltaは1次元Diracのデルタ関数)で表わされるSchrodinger作用素を考える。これは、空間に、面密度muq(x)の球面があるときの一粒子の量子力学的運動を記述する。この作用素はSaで境界条件((derutau)/(deltar))_+-((deltau)/(derutar)3)_-=muq(x)u((deltau)/(derutar)は動径方向の微分,u±はSaの外側(内側)からのトレースを表す。これより、muが有限の間は粒子はSaを透過可能である。mu→±∞とすると、粒子はSaを通過できないであろう。即ち、Hmuはmu→±∞のとき内部ディリクレラプラシアンと外部ディリクレラプラシアンの直和(これをH_∞と書く)に収束することが期待できる。本研究で得た結果の主なものは、(1)mu↑+∞のときH_<mu>はH_∞にノルムリゾルベント収束する。(2)mu_k↓-∞のときなる実数例がとれて、H_<muk>はH_∞に強リゾルベント収束させることができる。(2)で一般にはノルムリゾルベント収束はしない(反例がつくれる。)ノルムリゾルベント収束する条件も得られた。これはある種のコンパクト作用素の固有値の増大度に関する条件である。mu_k↓-∞の場合が興味がある。なぜならH_<muk>↓-∞のとき負の固有値が出て来ているが、収束先のH_∞は固有値をもたない正値作用素である。負の固有値についてもある程度の情報は得られている。しかし挙動は複雑である。例えば,q(x)=定数のとき、任意のlambda>0に対して、-lambda^2がすべてのH_<muk>の固有値で、H_<muk>がH_∞に強リゾルベント収束するmu_k↓-∞なる実数例{mu_k}がつくれる。散乱振幅の収束も得られた。なお、本研究は摂南大学池部晃生先生との共同研究である。結果の一部は1993、11.811.10の数理所でのシンポジウムで発表され、その報告集も出される予定である。詳細は今後一連の論文で発表される予定である。((1),(2)についてはプレプリントがある。)L_2(IR^3)で形式的にH_<mu>=-DELTA+q(x)delta(|x|-a)(q(x)はSa={|x|=a}で滑らかな実数値関数,deltaは1次元Diracのデルタ関数)で表わされるSchrodinger作用素を考える。)
神経節細胞再生の組織化学的研究

本年度の研究目標は、虚血や機械的圧迫などによって障害をうけた網膜神経節細胞の再生について、in vitroおよびin vivoの両面から検討することにあった。in vitroにおける実験として、摘出人眼から神経節細胞を培養することを試みたが、神経節細胞の培養は成功しなかった。牛の網膜神経節細胞においても培養を試みたが、培養は不可能であった。今後は、培養の条件を変えて、牛の網膜神経節細胞の培養系の確立をめざしたい。細胞の培養が可能となれば、培養細胞を低酸素状態に置き、虚血モデルとし、神経栄養因子(脳由来神経栄養因子、ニューロトロフィン3、ニューロトロフィン4、神経突起伸展因子など)の存在の有り無しで神経節細胞再生にどの様な差が生じるかを検討したい。また、培養細胞の上に重りの付加を加えて圧迫のモデルとし、神経栄養因子の作用について検討したい。一方、in vivoにおける実験として、猿眼に実験的緑内障の作用を試みた。猿眼の隅角部にアルゴンレーザーを照射することで、5眼中3眼で30mmHgを越える眼圧上昇が得られた。現在眼圧上昇の条件下で、緑内障性視神経障害を作成中である。視神経障害が認められたら、神経栄養因子を硝子体中に投与して視神経の再生の状態を組織学的に検討する予定である。
手綱核-脚間核神経結合の可塑性

当該研究課題遂行中に見いだした、これまでゼブラフィッシュにおいて認められていなかった外側手綱核相同領域(腹側手綱核)-縫線核経路について研究を進めた。これまでに背側手綱核は脚間核へと選択的に投射し、腹側手綱核は縫線核へ選択的に投射すること、遺伝子発現が一致することから、哺乳類外側手綱核とゼブラフィッシュ腹側手綱核の相同性を明らかにしてきた(Amo et al.,2010,J.Neurosci)。哺乳類において外側手綱核は嫌悪刺激が与えられた時や、その予想がされたときに強く活動することがわかっているが、この領域がどのような行動を制御するか不明なままである。これまでに古典的な破壊実験が試みられてきたが、破壊部位の特異性が低く、明確な機能は明らかとなっていない。その要因として、破壊実験の小さいこと、内側、外側手綱核という2つの異なる回路が密接して存在すること、終脳からの通過繊維が存在することが挙げられる。この問題を克服し、外側手綱核神経回路の機能を調べるためには遺伝的機能阻害を行う必要がある。ゼブラフィッシュは遺伝学的操作性に優れ、腹側手綱核特異的遺伝子のBACクローンを用いて、腹側手綱核特異的にGAL4遺伝子発現を行うトランスジェニック系統の作製に成功した。さらに作製したUAS:GFP-TeNT(tetanus toxin;破傷風毒素)系統と掛け合わせることで、腹側手綱核特異的に破傷風毒素を発現させ、その神経伝達を阻害するシステムを作製した。このシステムを用いることで、これまでの問題点を克服し、正確かつ再現性の高い機能検討実験が可能となった。本年度は電気生理学実験系の確立に加え、ゼブラフィッシュ手綱核の神経回路の解剖学的全体像の解明を目指し、以下の成果を得た。1、ゼブラフィッシュにおける哺乳類外側手綱核の同定ゼブラフィッシュでは手綱核-脚間核経路が明らかにされているが、哺乳類外側手綱核に相当する神経回路は認められていなかった。しかし、縫線核のセロトニン神経細胞を直接制御する重要な役割を持つ哺乳類外側手綱核の有無の確認は本研究の仮説である手綱核による二者択一的行動制御とその機構の検証に必須である。縫線核へと投射するか。遺伝子発現が哺乳類外側手綱核と一致するか。この二点を基準にゼブラフィッシュ外側手綱核相同領域を探索した。逆行、順向性の神経細胞標識及び電気穿孔法を用いた遺伝子導入による神経細胞の可視化により、ゼブラフィッシュ腹側手綱核が縫線核に選択的に投射していることを見出した。また、腹側手綱核には手綱核全体のマーカーであるbrain-specific homeobox/POU domain protein 3a、哺乳類外側手綱核のマーカーであるprotocadherin10のorthologueが特異的に発現することを明らかにし、ゼブラフィッシュに哺乳類外側手綱核相同領域が存在することを報告した(Amo et al., 2010)。この結果は当該研究に貢献するのみならず、遺伝子操作が容易で発生及び神経活動の可視化に優れたゼブラフィッシュが哺乳類外側手綱核の発生、機能研究のモデルとして有用であることを示した。2、ゼブラフィッシュにおけるテトロードによるマルチユニット記録システムの確立手綱核から脚間核への神経伝達様式の解明には複数神経細胞の発火を同時に計測するマルチユニット記録が有効と考え、ゼブラフィッシュ成魚においてテトロードを使用したマルチユニット記録の系を確立した。ゼブラフィッシュ手綱核は少なくとも三つの領域から構成されることがこれまでの研究から明らかとなった(Amo et al.,2010; Aizawa et al.,2005,2007)。さらにこれらの領域はそれぞれ固有の投射関係を備えており、その機能に迫るためには各領域特異的な神経活動、神経伝達の操作が必須となる。本年度は手綱核での各領域特異的な遺伝子組換えゼブラフィッシュ系統の作出を主に行い、機能解析実験の基盤を整えた。(1)背側手綱核内側亜核特異的遺伝子組換え系統brn3a-hsp70 : GFP-Cre系統の作出を試み、背側手綱核内側亜核の一部と腹側手綱核特異的にCreを発現する系統を得ることができた。今後これまでに確立されている他の手綱核特異的系統との組み合わせにより内側亜核特異的な操作を試みる。(2)腹側手綱核特異的遺伝子組換え系統これまでにGeneChip解析により同定した腹側手綱核特異的遺伝子daoおよびppp1r14abについてそれぞれの領域を含むBAC cloneを同定し、それらを用いて腹側手綱核特異的遺伝子組換え系統を作出した。また、背側手綱核外側亜核の神経伝達阻害実験によりこの領域が学習依存的な恐怖反応の制御を行っていることをNature Neuroscieceに共著者として発表した(Agetsuma et al.,2010)。

これまでに背側手綱核は脚間核へと選択的に投射し、腹側手綱核は縫線核へ選択的に投射すること、遺伝子発現が一致することから、哺乳類外側手綱核とゼブラフィッシュ腹側手綱核の相同性を明らかにしてきた(Amo et al.,2010,J.Neurosci)。哺乳類において外側手綱核は嫌悪刺激が与えられた時や、その予想がされたときに強く活動することがわかっているが、この領域がどのような行動を制御するか不明なままである。これまでに古典的な破壊実験が試みられてきたが、破壊部位の特異性が低く、明確な機能は明らかとなっていない。その要因として、破壊実験の小さいこと、内側、外側手綱核という2つの異なる回路が密接して存在すること、終脳からの通過繊維が存在することが挙げられる。この問題を克服し、外側手綱核神経回路の機能を調べるためには遺伝的機能阻害を行う必要がある。ゼブラフィッシュは遺伝学的操作性に優れ、腹側手綱核特異的遺伝子のBACクローンを用いて、腹側手綱核特異的にGAL4遺伝子発現を行うトランスジェニック系統の作製に成功した。さらに作製したUAS:GFP-TeNT(tetanus toxin;破傷風毒素)系統と掛け合わせることで、腹側手綱核特異的に破傷風毒素を発現させ、その神経伝達を阻害するシステムを作製した。このシステムを用いることで、これまでの問題点を克服し、正確かつ再現性の高い機能検討実験が可能となった。
植物時計システムによる個体統御機構の解析

一日周期の生物リズムの生成や光周期(日長)に対する応答は概日時計機構によって支えられていることが知られている。植物は動物とは異なる振動体タンパク質から構成される概日時計機構を保持していることが明らかとなってきた。本研究ではモデル植物シロイヌナズナに存在する植物に特異的なレスポンスレギュレーター様タンパク質(疑似レスポンスレギュレーターPRR)ファミリーが概日時計の中心振動体として機能し、植物の生長と分化を支えていることを明らかにした。1. PRR多重変異体の作製・解析:シロイヌナズナのPRR1/TOC1を含む5種類の疑似レスポンスレギュレーター(PRR)ファミリーは申請者らにより独自に同定された時計関連因子である。今回、prr9,prr7,prr5,prr1に関して、単一、二重、三重、四重変異体を作製し、時間に関する種々の量的形質の比較解析を行った。その結果、PRR9,PRR7,PRR5はCCA1の負の制御因子として機能していること、prr9,prr7,prr5,prr1四重変異体では、概日リズムが消失することが明らかとなった。四重変異体における概日リズムの消失は環境サイクル(明暗サイクル・温度サイクル)下においても消失していた。即ち、我々は始めて概日リズムをもたない植物変異体を分離することに成功した。今後、概日リズムと植物個体統御の関連を明らかにできることが期待される。2.個体統御を支える時計機能の解析:植物の細胞伸張にはフィトクロムに依存した光情報伝達系がかかわっていることが知られている。フィトクロムと相互作用するbHLH型転写因子PIF4,PIF5の発現は明期にピークをもつ概日リズムを示すことを我々は明らかにした。さらに、長日条件では胚軸の細胞伸張は強く抑制されているが、短日条件ではその抑制が解除されており、そのときの胚軸伸張はPIF4,PIF5に大きく依存していることを見いだした。そこで、PIF4,PIF5の概日リズムが細胞成長制御に如何なる役割を果たしているかを知るために、PIF4,PIF5が支配する下流の因子を探索した。その結果、短日条件で活性化したPIF4,PIF5に依存してAtHB2が誘導され胚軸が伸張するという胚軸伸張を制御する光応答の分子機構を明らかにした。1.概日時計の分子機構に関する研究:植物固有の概日時計関連因子である疑似レスポンスレギュレーター(PRR)は緑藻、コケ、シダから高等植物に至るまで広く保存されている。コケ、シダのPRRファミリー因子にはセンサーキナーゼからのリン酸基転移を受けることのできるレシーバードメインを保持しているものが存在する。本研究では、コケのPRRホモログタンパク質と大腸菌のヒスチジンキナーゼArcBを過剰発現した内膜画分を精製し、in vitroでArcBからPRRへのリン酸転移反応がおきることを示した。ヒメツリガネゴケのPRRをシロイヌナズナに導入し概日リズムや光形態形成、花成に関する表現型解析を行い、ヒメツリガネゴケにおいて高等植物のPRRの機能が保存されていることを示唆する結果を得た。2.概日時計による植物個体統御に関する研究:マメ科植物ミヤコグサにおいてもモデル植物シロイヌナズナ同様、概日時計により光形態形成や花成が制御されていると推定されるが、シロイヌナズナとは異なり栄養成長器官に分化する腋芽の伸張制御が観察されることや、多年性としての性質をもつ。本研究ではミヤコグサのゲノムデータベースを検索し、FTのオーソログを推定した。これをコードする遺伝子をシロイヌナズナに導入した植物体は花成が促進されることを示した。また、ミヤコグサゲノムの解析から、シロイヌナズナにおいて長日条件特異的にFT遺伝子を発現するための制御因子として知られているCOタンパク質のオーソログがミヤコグサには存在しない可能性があることを見いだした。シロイヌナズナの日長に応答した光形態形成に重要な役割を果たすことが知られているPIF4/PIF5のオーソログをミヤコグサゲノムから見いだし、この遺伝子発現が概日時計の支配下にあり明瞭なリズムをもつことを示した。
アマゾンの植物資源に関する生態遺伝学的調査

1992年にアマゾン大支流の一つネグロ河流域の調査を行ったのに続いて、今年度はアマゾン本流ソリモンエス河の調査を行った。昨年度同様に国立アマゾン研究所の調査船を借用し、1993年5月9日6月11日の32日間、マナウスからテフェの上流までの区間を途中の支流にも入りながらイネ属野生種を中心に植物資源の調査を行った。ブラジル隊がマナウスから出航、日本隊はテフェまで航空機で行きそこから後半の調査に合流した。往路での予備調査を参考に調査地点を決め、調査と採集を行いながらマナウスへもどった。1992年・1993年2回の調査により、合計103地点で生育環境と植物に関する記録をとり、野生イネについてはOryza glumaepatula(2倍体種、AAゲノム)68集団、O.grandiglumis(4倍体種、CCDDゲノム)61集団から採種することができた。このうち、25地点は、両種が混生あるいは非常に近接して生育している場所であった。2回の現地調査で得られた野生イネに関する主な知見を以下に記す。1.ソリモンエス河の水のpHは私共の調査地点で5.56.5であり、昨年度調査したネグロ河(例外的にpHの高い一つの支流リオ・ブランコとその河口を除くと、4.65.5)とは異なる水系であることを確認した。ソリモンエス河ではO.glumaepatula,O.grandiglumisの2種が共に広く分布しており、ネグロ河流域ではリオ・ブランコを除くとO.glumaepatulaのみが分布していたのと対照的であった。このことからO.glumaepatulaはpHの低い水系(あるいはそれによる生物種多様性の低下に由来する〓〓〓貧栄養の条件)でも生育できる広い適応性を持つと考えられた。2.1993年はアマゾン上流域で降雨量が例年になく多かったため、増水期の水深が前年より約3m深かった。場所によっては水深数m以上にも達する河岸や湖畔でこれら2種の野生イネが見出されたが、増水に対する両種の適応戦略は明らかに異なっていた。即ち、O.glumaepatulaはある程度節間伸長した後(主稈の出穂後か?)茎の途中で折れて上部は水面上に浮き、水中根によって生育を続け上位節からの分けつが開花・結実する。一方、O.grandigumisは高度の節間伸長能力を持ち、河底に根をつけたまま茎を伸長して穂を水上に押し上げる。3.私共の調査は2回ともアマゾンの増水期であったが、現地の住民からの聞き取り調査やブラジル側研究者の観察などから乾期(9月10月)の野生イネの生育状況について情報を収集した。それらの状況証拠は、一致して、O.glumaepatulaは主として種子で、O.grandiglumisは主として前年の茎から無性的に繁殖していることを示唆した。4.アマゾン河は複雑な水系とそれらにつながる大小無数の湖とから成る。その水系にそって広範に分布する野生イネの集団にどのような遺伝的細分化構造が生じているかは、今後計画している分子マーカーによる遺伝変異の解析を待たなくてはならない。しかし現地調査から、遺伝子流動に関わる要因として、草食魚による種子伝播や、完全な浮草型として下流へ長距離移動するなど、アマゾン特有の移住様式を明らかにすることができた。5.年間を通じて日長も温度もほぼ一定の赤道直下で、植物がどのように開花期を調節しているかは興味ある問題である。野生イネのような水生植物の場合には、水深の変化パタンが重要な要因と考えられる。今回実施した聞き取り調査によると、野生イネの開花期のピークは増水期の1月4月、O.grandiglumisはその約1カ月後であるらしく、私達の調査時期は、少なくともO.glumaepatulaに関しては主な開花期は終り上位節から生じた二次分けつの開花・結実期と思われた。初年度の採集系統を用いた予備的栽培実験によると、O.glumaepatulaは同一個体が年2回の開花期を持つが、O.grandiglumisは1回だけ開花する傾向があること(サンパウロ)、また赤道直下に生育するにもかかわらずO.glumaepatulaの多くの系統は短日感光性を持つこと(三島)などが明らかになった。アジアの深水耐性イネで知られている適応形態、すなわち最大水深期あるいはその直後に出穂するよう調節された感光性を持ち、花芽形成後は節間伸長しない型とは全く異なるこのアマゾン野生イネの開花習性の解明は今後の課題である。採集種子は各サンプルを三つに分け、サンパウロ大・遺伝研・北大で重複して系統維持するが、大量の種子増殖は遺伝研が分担する。この機会を利用して採集したアマゾン沿岸のキャッサバ・ランなどの系統はサンパウロ大学で系統保存しながら進化研究に用いる。1993年8月に分担者の一人Martins教授を招聘し、研究成果の取りまとめおよび今後の共同研究について相談した。現地調査の結果は英文で取りまとめ、6章から成る本文と各調査地点の環境条件や各集団の特性などの記録を収録した付表をつけた106頁の小冊子体として印刷し年度末に配布できる予定である。

昨年度同様に国立アマゾン研究所の調査船を借用し、1993年5月9日6月11日の32日間、マナウスからテフェの上流までの区間を途中の支流にも入りながらイネ属野生種を中心に植物資源の調査を行った。ブラジル隊がマナウスから出航、日本隊はテフェまで航空機で行きそこから後半の調査に合流した。往路での予備調査を参考に調査地点を決め、調査と採集を行いながらマナウスへもどった。1992年・1993年2回の調査により、合計103地点で生育環境と植物に関する記録をとり、野生イネについてはOryza glumaepatula(2倍体種、AAゲノム)68集団、O.grandiglumis(4倍体種、CCDDゲノム)61集団から採種することができた。このうち、25地点は、両種が混生あるいは非常に近接して生育している場所であった。2回の現地調査で得られた野生イネに関する主な知見を以下に記す。1.ソリモンエス河の水のpHは私共の調査地点で5.56.5であり、昨年度調査したネグロ河(例外的にpHの高い一つの支流リオ・ブランコとその河口を除くと、4.65.5)とは異なる水系であることを確認した。ソリモンエス河ではO.glumaepatula,O.grandiglumisの2種が共に広く分布しており、ネグロ河流域ではリオ・ブランコを除くとO.glumaepatulaのみが分布していたのと対照的であった。このことからO.glumaepatulaはpHの低い水系(あるいはそれによる生物種多様性の低下に由来する〓〓〓貧栄養の条件)でも生育できる広い適応性を持つと考えられた。2.1993年はアマゾン上流域で降雨量が例年になく多かったため、増水期の水深が前年より約3m深かった。場所によっては水深数m以上にも達する河岸や湖畔でこれら2種の野生イネが見出されたが、増水に対する両種の適応戦略は明らかに異なっていた。即ち、O.glumaepatulaはある程度節間伸長した後(主稈の出穂後か?)茎の途中で折れて上部は水面上に浮き、水中根によって生育を続け上位節からの分けつが開花・結実する。一方、O.grandigumisは高度の節間伸長能力を持ち、河底に根をつけたまま茎を伸長して穂を水上に押し上げる。3.私共の調査は2回ともアマゾンの増水期であったが、現地の住民からの聞き取り調査やブラジル側研究者の観察などから乾期(9月10月)の野生イネの生育状況について情報を収集した。それらの状況証拠は、一致して、O.glumaepatulaは主として種子で、O.grandiglumisは主として前年の茎から無性的に繁殖していることを示唆した。4.アマゾン河は複雑な水系とそれらにつながる大小無数の湖とから成る。その水系にそって広範に分布する野生イネの集団にどのような遺伝的細分化構造が生じているかは、今後計画している分子マーカーによる遺伝変異の解析を待たなくてはならない。しかし現地調査から、遺伝子流動に関わる要因として、草食魚による種子伝播や、完全な浮草型として下流へ長距離移動するなど、アマゾン特有の移住様式を明らかにすることができた。5.年間を通じて日長も温度もほぼ一定の赤道直下で、植物がどのように開花期を調節しているかは興味ある問題である。野生イネのような水生植物の場合には、水深の変化パタンが重要な要因と考えられる。
6自由度マニピュレータ用空間7節リンク等速継手の開発と性能評価

空間7R7節リンク機構による等速継手の誤差特性,運動伝達性等の特性を理論的に解析するために,この機構の変位ならびに影響係数解析のシステムを構築した.そしてこの解析システムを用いて6自由度マニピュレータ用の交差軸間での動力伝達用等速継手を設計・製作し,入出力角誤差を測定する実験を行った結果,以下のことが得られた.1.空間7Rリンク機構の機構定数に対する出力角の影響係数は,漸化式による閉回路方程式を機構定数で偏微分することにより,六元連立方程式として得られる.2.空間7Rリンク機構の特別な場合であるVoss-Wellengelenk継手の影響係数は,2πまたはπを周期とする正弦波状であるもの,ほぼ一定値であるものおよび一周期中のすべての値が零であるものに分類される.3.変化特性が正弦波状の影響係数の絶対値は軸交差角が増加するに従って単調に増加する.4.影響係数が零である機構定数または変化特性が同一である影響係数をもつ機構定数を有限量変化させることにより,軸交差角を二等分する平面に対し非対称な形状となる等速継手を得ることができる.空間7R7節リンク機構による等速継手の誤差特性,運動伝達性等の特性を理論的に解析するために,この機構の変位ならびに影響係数解析のシステムを構築した.そしてこの解析システムを用いて6自由度マニピュレータ用の交差軸間での動力伝達用等速継手を設計・製作し,入出力角誤差を測定する実験を行った結果,以下のことが得られた.1.空間7Rリンク機構の機構定数に対する出力角の影響係数は,漸化式による閉回路方程式を機構定数で偏微分することにより,六元連立方程式として得られる.2.空間7Rリンク機構の特別な場合であるVoss-Wellengelenk継手の影響係数は,2πまたはπを周期とする正弦波状であるもの,ほぼ一定値であるものおよび一周期中のすべての値が零であるものに分類される.3.変化特性が正弦波状の影響係数の絶対値は軸交差角が増加するに従って単調に増加する.4.影響係数が零である機構定数または変化特性が同一である影響係数をもつ機構定数を有限量変化させることにより,軸交差角を二等分する平面に対し非対称な形状となる等速継手を得ることができる.
血管リモデリングの恒常性と破綻の分子機構に関する病理学的研究

平成18年度研究実績の概要は以下の通りである。1.病的血管リモデリングの発生、進展に関する研究1)動脈硬化進展における血管新生の病態学的意義に関する研究:VEGF-Aならびに-Cによる血管壁活性化は動脈硬化を有意に促進するが、VEGF-E, PIGF, VEGF-C156Sではこの促進効果が認められないことからVEGFR-1/2もしくは-213のシグナル伝達が重要であることが示唆された。2)機能的血管新生における時間的・空間的細胞相互反応に関する基礎的研究:新生血管の成熟には、VEGF-C/PDGF-BまたVEGF-A/PIGF連関を介する内皮-周皮細胞相互反応が標的となることを明らかにした。3)久山町コホート研究の剖検例の病理学的研究から、糖尿病、慢性腎不全が独立した心血管病の危険因子であることを明らかにした。2.標的分子搭載遺伝子導入ベクターを用いた臨床応用の基礎的研究:(1)PEDF-SeVによる血管ならびに神経保護作用はミトコンドリア依存性アポトーシスの抑制効果によることを明らかにした。(2)FGF-2-SeVによる機能的血管新生促進効果は、初期のRaf-1/MEKとp70^<S6K>経路を介したVEGF/HGF/PDGF-AA連関による血管形成のみならず後期のp42/44MAPK経路を介したVEGF-C/PDGF-B、またAng-1/Tie-2連関による血管成熟過程の促進作用によることを明らかにした。(3)FGF-2-SeVを用いたヒト末梢動脈疾患に対するトランスレーショナルリサーチを推進中である。(4)膜蛋白(F, M, HN)欠損型SeVベクターの遺伝子導入に於ける生物学的特性をin vivo, in vitroにて検討し、3膜蛋白を欠損させることにより導入ならびに発現効率を維持しつつ初期免疫反応を抑制しうることを明らかにした。3.研究総括:とくに1)虚血組織に於ける機能的血管新生には、(1)VEGFs, HGF, PDGFs, PIGF, Ang-1/2などの血管新生関連因子の協調的相互作用が重要であり、(2)これら相互反応をFGF-2は統合的に促進することを明らかにした。従って、(3)この結果から、FGF-2がヒト虚血臓器に対する血管新生療法の有力な標的分子の一つであることを明らかにした。また、2)統合的血管新生機構に関する成果を、現在、血管新生病の治療戦略構築に応用中である。血管の構造と機能における恒常性維持とその破綻による血管病発生、進展機序を明らかにする為に以下の研究を遂行し、得られた成果を列記する。1、病的血管リモデリングに関する基礎病態の解析1)ヒト冠動脈の動脈硬化内膜における脈管新生の病理学的特性:(1)病的血管新生は動脈硬化進展に関与する因子の一つである。(2)一方、リンパ管新生は極めて稀であり、このことが内膜の炎症持続に関与している。

(3)VEGF-Cの過剰発現は、主として血管新生促進因子として機能している。2)腫瘍間質における血管新生スウィッチの分子機構:(1)癌腫細胞のプロモーター領域の脱メチル化によりPDGF-AA発現亢進が招来され、(2)過剰PDGF-AA発現が癌細胞のみならず間質細胞のVEGF-A, HGF発現の持続的発現亢進を惹起する。(3)in vitroのみならずin vivoにおいて、PDGF-Aアンチセンス導入により血管新生を抑制することが出来、そのことにより腫瘍の発育を顕著に抑制することが証明された。3)糖尿病における虚血耐性ならびに血管新生能低下の分子機構:(1)糖尿病動物モデルの組織では、PDGF-B発現が特異的に低下している。(2)その原因にPKC活性化が関与しており、(3)PKC活性化アンタゴニストの投与、またPDGF-B遺伝子の組織導入により上記の機能低下を回復させることが出来た。(4)PDGF-B発現低下は新生血管の周皮細胞動員に重要であり、このことが新生血管の成熟に関与していた。2、臓器ならびに骨髄由来血管内皮前駆細胞の分子生物学的特性:(1)胎仔マウス肝由来F1k-1+細胞は、肝細胞、胆管上皮細胞、血管内皮/平滑筋細胞への多分化能を有する。(2)血管内皮前駆細胞(AC133+/CD34+/CD31+)は、臍帯血細胞のCD34+/CD45+細胞分画に存在する。(3)この前駆細胞は成熟内皮細胞表面マーカーのみならずVEGF-C受容体をも発現している。病的血管リモデリングの新規治療戦略を構築するために、血管の形態と機能の恒常性維持ならびに破綻機構と新規遺伝子導入ベクターの開発に関する研究を遂行し、平成17年度に得られた主な研究成果を以下に列記する。1、病的血管リモデリングに関する基礎病態の解析:1)動脈硬化内膜における脈管(血管とリンパ管)新生の病態学的意義:剖検により得られたヒト冠動脈硬化内膜のVEGF-A/C/Dの蛋白発現と血管ならびにリンパ管新生の病理学的検討を行い、これら脈管新生因子は主に血管新生に重要でありリンパ管新生には殆ど関与していないこと、またapoE-/-マウスの大動脈の粥状硬化をVEGF-A/Cが促進することから、これら脈管新生関連因子は炎症を促進し動脈硬化の進展に寄与していることを明らかにした。2)糖尿病における虚血耐性ならびに血管新生能低下の分子機構に関する研究:持続する高血糖状態(糖尿病)により惹起されたAGEがPKCを活性化し、さらにPDGF-Bの組織発現を低下させることが虚血に対する耐性を低下させるのみならず機能的血管新生を抑制する原因の一つであることを明らかにした。従ってPKC活性化抑制剤ならびにPDGF-B遺伝子導入はこれら病態の新規治療法にとなりうることが判明した。3)新生血管の成熟過程の分子機構に関する研究:血管内皮細胞・周皮細胞の空間的相互連携には、Ang1/Tei2/PDGF-B連関に加えてVEGF-C/PDGF-B連関が重要であること、またFGF-2の統合的血管新生には特に後者の役割が重要であることを明らかにした。
卵子特異的リンカーヒストンによるクロマチンリモデリングと遺伝子初期化誘導

本研究の目的は、クロマチン構造を変化させる初期化因子の一つと考えられる卵子特異的リンカーヒストンH1fooに注目して、その機能を明らかにすることにより、哺乳類卵子におけるクロマチンのエピゲノム構造の解明をはかった。卵子幹細胞と思われる細胞系には卵子特異的リンカーヒストンの発現を検討したもののその発現は認められなかった。さらに卵子への分化におけるヌクレオソーム構造の変化についての役割を検討した。卵子特異的リンカーヒストンは、卵子への分化に重要な役割を有している可能性が示唆された。卵子特異的に発現が認められるヒストンタンパク質のH1fooの機能解析を進めるうえで、本年度は、生殖細胞への遺伝子導入を行う際の細胞株の育成を行った。当初の予定であった卵子へのH1foo遺伝子の導入は、導入効率や、遺伝子のタンパク質への翻訳のタイムラグ等の問題から、効率が低かったことから、より未熟な卵子に導入する必要が生じた。そこで、近年Tillyら(White et al., 2012)によってその存在が提唱されている卵子幹細胞を用いて、導入することを目的とした。卵子幹細胞は、特異的な表面抗原を用いて単離し、成長因子の添加によって高い増殖能を有することから、遺伝子導入には最適の細胞株である。しかし、既存の単離手法では再現性が低かったため、我々は表面抗原プロテオームスクリーニングを用いて卵巣に存在する細胞種の中から卵子幹細胞特異的な表面抗原マーカーを抽出し、高効率にそれらの細胞を回収することに成功した。さらに、回収した細胞を培養することで、増殖と共に不均一なコロニーを形成し、細胞種としても、不均一な遺伝子発現を示していたことから、培養液や培養環境を改良し、安定的に卵子幹細胞を増殖させる条件検討を行った。さらに、得られた卵子幹細胞培養を培養することで得られる卵子様細胞を溶解、RNAを抽出し、卵子特異的な遺伝子が発現していることを確認している。次年度は、作成した卵子幹細胞にCAGプロモータを接続したH1fooを導入し、強発現した卵子幹細胞から卵子へと分化誘導を行い、その後卵巣に移植してトランスジェニックマウスを得る予定である。卵子特異的リンカーヒストンによるクロマチンリモデリングと遺伝子初期化誘導プロジェクトの最終年度に当たり、卵子幹細胞の同定とその発現遺伝子の検討を継続して行った。卵子幹細胞と思われる細胞系には卵子特異的リンカーヒストンの発現は認められなかったので、卵子への分化におけるヌクレオソーム構造の変化についての役割を検討した。しかしながら、リンカーヒストン蛋白の効率的な発現が認められずにプロモーターの検討を複数回繰り返した。また、iPS細胞の初期化効率の改善への影響を検討するため、iPS細胞への卵子特異的リンカーヒストンの導入の検討を開始した。最初にマウスiPS細胞、マウスES細胞の安定的な培養を樹立するためにCiRAのプロトコールに従って両系統の培養を開始した。当研究室の環境下で、効率的安定的な細胞群を得ることができずに条件設定を行ってきた。今回のiPS細胞の樹立においては、キメラマウスの生殖系列への誘導、卵子へ分化を視野に入れ、Nanog-GFP陽性のマウスiPS細胞を使用し、細胞の播種密度などを工夫した。また、c-Mycを含まない3因子によるiPS細胞の誘導を試みている。産婦人科平成25年度実験計画に基づいて、遺伝子導入が簡便な細胞種の選定と、その後に得られるH1fooの機能解析に最適な生殖系列細胞を同定することに成功した。さらに、これらの細胞種に蛍光タンパク質を用いた遺伝子導入の試験と最適化を終了させていることから、おおむね順調に進展していると判断した。(今年度の推進方策)平成25年度は、最適な細胞種の選定を行い、これに成功してきた。平成26年度は、作成した細胞種にH1fooの遺伝子を導入し、さらに幹細胞であるiPSやES細胞への遺伝子導入も試み、生殖細胞としての機能と、多能性幹細胞との機能の違いを、マイクロアレイや、ペプチドアレイを用いて網羅的に解析し、その中から機能因子の絞り込みを行う予定である。さらに絞り込んだ候補因子は、遺伝子発現に関してはリアルタイムPCRを用いて、タンパク量の検出はWestern Blottingを用いて定量を行う。
東アジアの食料安全保障の地域協力に関する研究

本研究は、日本政府による東アジアの食料安全保障をめざす地域協力のプロセスとして、東南アジア諸国連合・ASEAN+3緊急米備蓄(APTERR)と食料安全保障情報システム(AFSIS)の現状と展望を解明する。APTERRは13ヶ国間の共同米備蓄と米放出機構(Tier1, 2, 3, PAME)を構築した。AFSISは食料情報ネットワーク(EWI, ACO)と人材開発のための相互技術協力(MTC)を構築した。食料安全保障をめぐる東アジア地域協力の地道な努力は、貿易自由化と農業協力とをバランスさせる農業経済連携協定(EPA)戦略と合致する。我々は「食の安全性」を含む東アジア共通食料安全保障政策(EACFSP)を提言する。本年度の研究は,東アジアにおける食料安全保障の地域協力に関し,ASEAN+3(日中韓)で合意され,災害や飢餓・貧困へ対処する東アジア緊急米備蓄(EAERR)を対象として,その備蓄と放出の基本構造を解明した.あわせてEAERR米放出プログラムの実態を,特にフィリピンにおけるティア1・ティア3プログラム,及びラオスPDRにおける貧困削減・飢餓克服PAMEプログラムの実態を,現地フィールド・サイト調査に基づいて究明した.EAERR事務局のタイ,食料不安国のラオス,フィリピン,カンボジア各国の現地調査,及び東アジア・フードセキュリティー研究会を主催し国内外の研究者・実務家を招聘,未解明の米備蓄・放出政策の展開プロセスを検証した.またその研究成果を学会で発表し,論文を公表した.(1)米備蓄の2つの基本タイプ,申告(イアマーク)備蓄と現物備蓄を比較した.(2)備蓄米放出の4つのプログラム(ティア13,PAMEプログラム)を解明した.(3)フィリピンのティア3プログラムで日本寄贈米の緊急支援の配送実態を解明した.(4)ラオス・バンキ村PAMEプロジュクトによる現物備蓄米のFFW(Food For Work)手法による水路改修・貯水池土砂除去、また村共同基金,飲料水浄化,教科書配布等,食料確保・貧困削減の成果を解明した。本年度の研究は、東アジアにおける食料安全保障の地域協力に関して、ASEAN+3(日中韓)で合意された、各国が情報共有する「ASEAN食料安全保障情報システム(AFSIS)」の現状と今後の展望を解明した。1.AFSIS第一フェーズ(03-07年)は、食料情報を担う人的能力を向上させて、主要食料情報ネットワークを確立し、各国が食料安全保障情報を共有化した。2.JICAの二国間協力(線)による拠点国タイにおける人材育成を基点として、AFSISの地域協力(面)による後発国へ伝播させ、情報整備を進めた。3.AFSIS第二フェーズ(08-12年)は、先発国と後発国(カンボジア・ラオス等)をペア化し、「相互技術協力(南南協力)」を本格化して、情報技術移転の伝播力を一層高めた。4.緊急時に食料安全保障の警報を発令する「早期警戒情報(EWI)」、及び各国の食料安全保障水準を分析する「農産物需要見通し(ACO)」を新設し、統計精度を改善した。5.2012年以降のポストAFSISは、各国情報組織が力をつけて、そのネットワーク連合体(NAFSIC)へと発展することが展望される。6.国際アジア共同体学会と連携し、学際的な「東アジア・フード・セキュリティー研究会」を代表として組織し、AFSIS事務局長、次期AFSIS事務局長、農水省統計企画課担当官、タイ・キングモンクット工科大学講師、韓国・漢陽大学准教授等を招聘し、論点と政策実施プロセスを解明した。7.研究成果は、『国際アジア共同体ジャーナル』等学会誌や図書へ公表した。8.なお米国発行の国際学会誌JESEから代表者の関連論文が招待され、また米国編集の世界人名事典「Marquis Who's Who 2011」ヘノミネートされた。最終年度の研究は、東アジアにおける食料安全保障の地域協力を、情報革命の進展、農業の多面的機能の発揮、地域共通食料リスクへ対処する「東アジア共通食料安全保障政策」の視点から総括した。1.つまり初年度は東アジアの緊急米備蓄EAERRから、ASEAN+3緊急米備蓄APTERRの米78.7万トン申告備蓄達成を解明した。2.2年度はASEAN食料安全保障情報システム(AFSIS)第1フェーズ・情報ネットワークINDから、第2フェーズ・相互技術協力MTC・早期警戒情報EWI・食料需要見通しACOへ、さらにASEAN+3食料安全保障情報センター・ネットワークNAFSICへの展開を解明した。3.3年度は以上の2本柱を基幹に、ASEAN統合的安全保障AIFS構想を発展させる「東アジア共通食料政策」として、食料開発援助の地域協力、食料供給とバイオエネルギー供給、食料貿易・関税と食品安全性の共通政策、食料需給調整と構造調整等を解明し、AMAF+3恒常的事務局設置を提案した。4.その成果は、『開発学研究』22_2等の学会誌へ公表した。さらに国際学会・『アジア農業経済学会』

ASAEハノイ大会(2011年10月)で講演し英語で発信した。5.国際アジア共同体学会ISACと連携し、「東アジア・フード・セキュリティー研究会」を代表として組織し、農水省の消費・安全局国際基準チームから国際食品規格委員会(CODEX)と東アジア各国の動向、アジア生産性機構APO農業部の食品安全事業(トレーサビリティー・ISO22000)の実態を解明した。6.また同研究会では韓国・漢陽大学Renee Kim教授(国際関係論)を招聘し、2012年発効の韓米自由貿易協定(KORUSFTA)と食品安全制度の問題点を究明し、ISAC『東日本大震災1周年日本再興東北フォーラム』(東北大学、2012年3月)へ参加した。7.東アジアの脆弱地域であるモンゴル国カシミヤ産業の遊牧民・繊維企業の発展と食料安全保障の調和に関する現地調査を実施し、学会発表・論文投稿を行った。8.地域比較の視点から、中央アジアのアフガニスタンの食料安全保障の現状、農村部の栄養摂取水準の現地調査をおこない、学会発表・『農業経営研究』への論文掲載が決定した。
情報ドクメンテーションのための言語の研究

本年度の研究成果は以下の通りである.1.造語モデルの作成と評価に関する研究単語は意味と音(読み)を備えた漢字が意味的・音韻的に結合して構成されるが,その結合の仕方には一定の傾向があり,その傾向は辞書の見出し語中から発見できると考えられる.そこで,単語中における文字の連鎖マルコフ過程であるとして単語の造語モデルを作成し,単語の出現確率を推定する造語モデルを作成し評価実験を行った.2.概念形成過程に基づく語彙の概念の体系的記述に関する研究概念形成過程に沿って「心」の計算機モデルを提案し,このモデルに従って,抽象名詞およそ6, 000について,それらの構造および内容を詳細に分析,分類し,その結果を機械可読化した.3.ドクメンテーションにおける語用法に関する研究科学技術文データ約10万文,および市販の国語辞典4種に現れるすべての文表現を対象とし,一語性表現として自立語表現を約4千,付属語的表現を約3千,多語性表現として約7千を抽出,多語的表現の整理については,語が共起する時の統語的構造の整理を行った.4.国語辞典の解析に関する研究国語辞典の語義文から見出し語に階層関係のある語(定義語)を抽出し,見出し語と階層関係付けを行うシステムを開発してきた.62年度は多義情報を付加するための支援システムを作成し,関係付けシステムで得られた定義語に付加作業を行い,見出し語と定義語との約77, 000組のデータを得た.5.シソーラスを使用する情報検索技術の高度化のための基礎研究検索式の拡張に使われる個人用辞書を作成するための,プロセスおよび規則の特徴を明らかにしたし.本年度の研究成果は以下の通りである.1.造語モデルの作成と評価に関する研究単語は意味と音(読み)を備えた漢字が意味的・音韻的に結合して構成されるが,その結合の仕方には一定の傾向があり,その傾向は辞書の見出し語中から発見できると考えられる.そこで,単語中における文字の連鎖マルコフ過程であるとして単語の造語モデルを作成し,単語の出現確率を推定する造語モデルを作成し評価実験を行った.2.概念形成過程に基づく語彙の概念の体系的記述に関する研究概念形成過程に沿って「心」の計算機モデルを提案し,このモデルに従って,抽象名詞およそ6, 000について,それらの構造および内容を詳細に分析,分類し,その結果を機械可読化した.3.ドクメンテーションにおける語用法に関する研究科学技術文データ約10万文,および市販の国語辞典4種に現れるすべての文表現を対象とし,一語性表現として自立語表現を約4千,付属語的表現を約3千,多語性表現として約7千を抽出,多語的表現の整理については,語が共起する時の統語的構造の整理を行った.4.国語辞典の解析に関する研究国語辞典の語義文から見出し語に階層関係のある語(定義語)を抽出し,見出し語と階層関係付けを行うシステムを開発してきた.62年度は多義情報を付加するための支援システムを作成し,関係付けシステムで得られた定義語に付加作業を行い,見出し語と定義語との約77, 000組のデータを得た.5.シソーラスを使用する情報検索技術の高度化のための基礎研究検索式の拡張に使われる個人用辞書を作成するための,プロセスおよび規則の特徴を明らかにしたし.
半導体表面における光誘起構造変化

Si(111)-(7x7)及びInP(110)-(1xl)表面で発生する光誘起構造変化及び原子脱離の特徴及び効率と表面基礎物性との相関を、(1)表面における微視的結合形態(2)発生する電子励起状態の性質(3)原子過程に至るダイナミクスの3つの観点より明らかにすることにより、現象の機構解明をおこなった。Si(111)表面を低い励起強度のパルスレーザー光により励起すると、電子的過程により表面adatomサイトに空格子点(vacancy)が生成されると共に、Si原子脱離が生じることを明らかにした。さらに、生成されたvacancyの空間分布を統計的に解析し、結合切断の効率が強いサイト依存性を示すことがわかった。この結合切断効率は照射dose量に対して一定であり、サイト選択性がパルスの積算効果でなく、単一パルス内での性質であることをした。さらに、励起光の波長、強度及びパルス幅に対する脱離Si原子の収量及び脱離エネルギー分布を測定し、収量が1)2.0eVで共鳴的に増大すること、2)励起強度に対して非線形に増大すること、また、3)脱離エネルギー分布が励起条件に依存しないこと、4)脱離エネルギーが励起光の光子エネルギーに比べて2桁程度小さいことを明らかにした。これらの結果を詳しく解析した結果、この表面での電子的結合切断が、(1)表面電子励起状態の(2)表面アドアトムサイトへの(3)非線形局在に起因することを明らかにした。さらに、この現象の非線形が2正孔局在機構によ●また、脱離エネルギー分布の特徴が、フォノンキックによる脱離モデルによりうまく説明できることを示した。InP(110)表面では、表面電子状態間の励起により、電子的過程により、表面Pサイトに選択的にvacancyが生成されること、また、照射dose量の増大と共にIn-Pチェーン方向に伸びたvacancy stringが効率的に生成されることを明らかにした。生成されたvacancyの数密度は、dose量の増大とともに初め線形に増大し、数%程度の濃度で飽和した。完全格子サイト数がほとんど変化していないことから、結合切断効率が照射doseとともに急激に減少していると結論できる。線形領域での傾きより評価したvacancy生成効率(完全格子サイトにおける結合切断効率)は、励起強度に対して強い非線形を示し、この表面の電子的結合切断に非線形な過程が含まれていることが明らかとなった。さらに、この非線形の振舞いを詳しく解析し、(1)非線形性が2正孔局在モデルでうまく説明できること、(2)生成効率の飽和及び方向性を持ったvacancy stringsの効率的生成が、光学遷移により生成されたIn-Pチェーン方向に広がった2次元自由正孔のvacancyサイトへの効果的捕獲により説明できることが分かった。本研究により、半導体表面に表面電子励起状態が発生すると、電子励起状態のサイト選択的・非線形局在により局所的結合切断が生じることが明らかとなった。また、両表面における現象の比較により、構造変化の形態及び結合切断の効率が表面の構造的・電子的性質の特徴に強く依存することが明らかとなった。半導体再構成表面では、結晶内部では観測されない固有な現象として光誘起構造変化の発現が報告されている。これまで、500nmの励起光を用いた結果より、1)電子的機構によりアドアトム放出が起こること、2)アドアトム放出に強いサイト依存性があること、3)アドアトム放出収量が照射強度に対して非線形的に増大することが明らかとなっている。本年度は、初期励起状態と誘起される構造変化との量的・質的相関を明らかにし、構造変化を誘起する具体的な電子遷移を特定するとともに、緩和経路に関する知見をえた。報告者らは400nm750nmの励起波長領域にわたり、Si原子放出収量の励起強度依存性を測定し、1)収量は励起波長によらず照射強度に対して非線形を示すこと、2)同一フルエンスにおけるSi原子放出収量の励起波長依存性が、2.1eV近傍に原子放出効率の最大値をもち、3.0eVまで裾を引いた広いピークを示すことを明らかにした。放出効率が最大となるエネルギー(2.1eV)は、Si(111)7x7表面電子状態バンド間の電子遷移エネルギーとよく一致している。今回得られた結果は、Si(111)7x7表面からのアドアトム放出が表面状態に蓄積された励起エネルギーの非線形局在によることを強く示唆している。さらに、収量の励起強度依存性における非線形性が2正孔局在機構であるSumiモデルによりよく説明できることがわかった。次に、報告者らは、構造変化の重要な特徴としてその強いサイト依存性が1つの指標であると考え、3.5,2.5および2.1eVの励起光に対して、センターアドアトムサイトとコーナーアドアトムサイト両サイトに生成される空格子点濃度の比をトンネル顕微鏡を用いた観察より求めた。いずれの波長においてもセンターアドアトムが2倍程度高い放出効率を示した。この結果は、構造変化を直接誘起できる励起状態は一つであり、初期に生成された他の電子励起状態は、その状態まで緩和することによってのみ構造変化に寄与できることを示唆するものと考えられる。Si(111)-(7x7)及びInP(110)-(1xl)表面で発生する光誘起構造変化及び原子脱離の特徴及び効率と表面基礎物性との相関を、(1)表面における微視的結合形態(2)発生する電子励起状態の性質

(3)原子過程に至るダイナミクスの3つの観点より明らかにすることにより、現象の機構解明をおこなった。Si(111)表面を低い励起強度のパルスレーザー光により励起すると、電子的過程により表面adatomサイトに空格子点(vacancy)が生成されると共に、Si原子脱離が生じることを明らかにした。さらに、生成されたvacancyの空間分布を統計的に解析し、結合切断の効率が強いサイト依存性を示すことがわかった。この結合切断効率は照射dose量に対して一定であり、サイト選択性がパルスの積算効果でなく、単一パルス内での性質であることをした。さらに、励起光の波長、強度及びパルス幅に対する脱離Si原子の収量及び脱離エネルギー分布を測定し、収量が1)2.0eVで共鳴的に増大すること、2)励起強度に対して非線形に増大すること、また、3)脱離エネルギー分布が励起条件に依存しないこと、4)脱離エネルギーが励起光の光子エネルギーに比べて2桁程度小さいことを明らかにした。これらの結果を詳しく解析した結果、この表面での電子的結合切断が、(1)表面電子励起状態の(2)表面アドアトムサイトへの(3)非線形局在に起因することを明らかにした。さらに、この現象の非線形が2正孔局在機構によ●また、脱離エネルギー分布の特徴が、フォノンキックによる脱離モデルによりうまく説明できることを示した。InP(110)表面では、表面電子状態間の励起により、電子的過程により、表面Pサイトに選択的にvacancyが生成されること、また、照射dose量の増大と共にIn-Pチェーン方向に伸びたvacancy stringが効率的に生成されることを明らかにした。生成されたvacancyの数密度は、dose量の増大とともに初め線形に増大し、数%程度の濃度で飽和した。完全格子サイト数がほとんど変化していないことから、結合切断効率が照射doseとともに急激に減少していると結論できる。線形領域での傾きより評価したvacancy生成効率(完全格子サイトにおける結合切断効率)は、励起強度に対して強い非線形を示し、この表面の電子的結合切断に非線形な過程が含まれていることが明らかとなった。さらに、この非線形の振舞いを詳しく解析し、(1)非線形性が2正孔局在モデルでうまく説明できること、(2)生成効率の飽和及び方向性を持ったvacancy stringsの効率的生成が、光学遷移により生成されたIn-Pチェーン方向に広がった2次元自由正孔のvacancyサイトへの効果的捕獲により説明できることが分かった。本研究により、半導体表面に表面電子励起状態が発生すると、電子励起状態のサイト選択的・非線形局在により局所的結合切断が生じることが明らかとなった。また、両表面における現象の比較により、構造変化の形態及び結合切断の効率が表面の構造的・電子的性質の特徴に強く依存することが明らかとなった。強い電子格子相互作用を有する擬2次元系という特徴を有する半導体再構成表面における光誘起構造変化の機構を明らかにするため、典型的な再構成半導体表面であるSi(111)7x7表面を用いて、誘起される微視的構造変化のトンネル顕微鏡観察及び構造変化に伴う脱離原子の高感度測定を共鳴イオン化分光法を用いて行ってきた。昨年度までに、この現象が電子的過程であり、