hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
E3ユビキチンリガーゼによるインフラマソーム活性制御

本年度は、CRISPR/Cas9システムを用いた遺伝子ノックアウト法の確立に成功したことが大きい。条件検討を重ね、低コストで効率の高い手法を確立することができた。これにより、短期間で複数のノックアウト細胞を作製することが可能になり、研究がスムーズに実施できるようになった。一方で現状の問題点として、研究の標的としている遺伝子のうちの1つはノックアウトが致死性であり、本遺伝子についてはノックアウトマウス及び細胞を得ることが難しいことが判明した。従って、なんらかの代替となる実験手法の確立を検討する必要がある。代替手法の確立が難しい場合には、heterozygous miceとsiRNAノックダウンを併用して、著しく高効率の遺伝子ノックダウンを成功させる必要がある。これは、今後の検討すべき課題である。しかしながら、本年度は、得られた研究成果の情報発信として、これまでの研究データを論文にまとめ、海外学術雑誌EMBOreportsに投稿し、最終的に受理された。本論文は2018年1月に公開され、プレスリリース発表を行った。以上のことから、国内外に対する研究成果の発信という点においても、進展は順調と判断できる。今年度は、プロジェクト開始時点から感染実験に用いていた腸管粘膜感染性病原細菌(赤痢菌、サルモネラ菌、緑膿菌)に加え、歯周病原因細菌(Porphyromonas gingivalis, Tannerella forsythensis、Prevotella intermedia、Aggregatibacter actinomycetemcomitansなど)に対するインフラマソームの応答を検証した。マウス骨髄マクロファージを用いたin vitro感染実験により検証したところ、このうちの複数の歯周病原因細菌において感染によってインフラマソーム活性化を誘導するもの、インフラマソーム活性化が認められないものがあり、引き続き検証を進めている。歯周病原因細菌とインフラマソームとの関連性については、腸管感染性病原細菌にくらべ著しく研究が遅れており、得られる研究成果の新規性が高い。そのうえ、今後高齢化社会が進むに伴い歯周病治療法・予防法の重要性はさらに高くなっていくことが予想される。従って、歯周病とインフラマソームとの関連性を検証することは、新規の歯周病治療法・予防法の手がかりにつながる可能性が期待でき、研究の意義が大きい。研究成果の公表については、昨年度は国際学術雑誌での論文発表という形で国際的に研究成果の発信をおこなったが、今年度は日本免疫学会、あわじしま感染症・免疫フォーラムにて本研究プロジェクトにより得られた研究成果の発表を行うことにより情報発信を行った。現在までの本研究課題の進捗状況については、当初の計画以上に進展していると考えている。
新規光変換反応を基軸とする抗腫瘍活性海洋天然物の合成と創薬開発基盤の構築

申請者が発見したメトキシ-p-キノンの光照射による新規化学変換反応に着目し、本反応の基質一般性、至適反応条件の選定、及び反応機構の解明に向けた化学的研究を展開します。さらに、本光反応を抗腫瘍活性イソキノリン天然物の化学変換と付随する様々な誘導体合成、並びに構造活性相関研究の新たな展開に繋げます。また、カリブ海の群体ホヤの極微量二次代謝産物として見出され、悪性軟部腫瘍に対する新規医薬品として上市されたトラベクテジンの全合成経路の鍵工程に本光反応を組み入れた革新的全合成経路を立案・実践します。なお、この研究を展開する際に入手可能となる多種多様な化合物群についてヒトがん細胞株(HCT116, DU145)に対する殺細胞活性を指標とする生物活性評価と構造活性相関解析を展開し、新規制がん剤の開発候補化合物を選定します。研究実績の概要について以下に示しました。1三環系7-メトキシ-1,2,3,4-テトラヒドロイソキノリンに対する光変換反応の至適反応条件の探究と基質一般性の追究:国内学会発表(2件),海外学会発表(1件);2三環系6-メトキシ-1,2,3,4-テトラヒドロイソキノリンに対する光変換反応:国内学会発表(1件)、学術論文の掲載(1件);3抗腫瘍活性抗生物質サフラマイシンAの全合成:国内学会発表(1件)、学術論文の掲載(1件);4ナフトキノン、キノリンキノン、及びインドールキノンに対する光照射とその挙動:国内学会(1件);5生物活性天然物及びその誘導体の構造活性相関解析研究:国内学会発表(2件)、など。抗腫瘍活性イソキノリン海洋天然物に含まれる特異な構造単位である1,3-ジオキソールの生成機構に着目し、我々が見出したメトキシ-p-キノンに対する光変換反応に関する化学的研究を展開しました。初年度の進捗状況について以下にまとめます。1標的天然物の基本単位である7-methoxy-1,2,3,4-tetrahydroisoquinoline-5,8-dioneを含む三環系モデル化合物について、溶媒、基質濃度、温度、光源波長などの条件を追究したところ、希釈条件、室温、塩化メチレン、蛍光灯ランプを用いた場合に高変換率で反応が進行することを明らかにしました。また、本反応は1位の置換基の種類にほとんど影響を受けないもの1,3-位立体配置がcis-の場合に副生成物を生じる傾向があることを見出しました。2様々な1,2,3-4-tetrahydroisoquinoline-5,8-dione類縁化合物を合成し、本光反応の適用範囲について検討した。本年度は特に6-methoxy-1,2,3,4-tetrahyroisoquinoline-5,8-dioneについて研究成果をまとめ、学術雑誌に報告できました。3本光反応のサフラマイシンA (SFA)への適用をめざし、本年度は新たな合成戦略によるSFAの全合成にチャレンジし、その目的を達成しました。4合成研究を展開する過程で得られた様々な合成品について、ヒトがん細胞に対する殺細胞活性(IC50)を指標とする生物活性を検定し、構造活性相関に関する新たな情報を見出しました。2018年度の研究成果を踏まえて、以下に示す研究を中心としてさらに展開します。1光変換反応における至適条件について、高希釈条件では大量スケールでの実施が困難であることから、光源の強さと照射する光波長についてさらに追究します。2本変換反応はおそらくラジカル機構で進行していると推定しています。そこで、その根拠となる実験系の構築を経て、本反応の機構を解明します。3天然物の五環系基本骨格の両末端に1,2,3,4-テトラヒドロイソキノリン-5,8-ジオンが存在しています。ところが、これまでの予備実験では、左端末端を含む三環系モデルに比較して、右端末端を含む三環系モデルの光照射は全く進行しないことがわかりました。さらに継続して研究を展開し、本反応の基質特異性について追究していきます。4キノリンやインドールなどの含窒素複素環化合物に対する光変換を検討し、基質一般性につッいて追究します。5前年度の各種化合物の生物活性試験結果を詳細に解析し、新しい制がん剤の開発候補化合物を選定し、動物実験の実施に向けた合成経路のブラッシュアップを経てプロセスリサーチの推進を図ります。6ごく最近、中国の研究グループが本光反応に関する論文を発表しました[He W.; Zhang Z.; Ma D., Angew. Chem. Int. Ed., 131 (12), 4012-4015 (2019)]。世界の第一線で益々注目を集める本研究課題について、これまでの研究成果を本年度内に積極的に学術論文として投稿する予定です。

なお、この研究を展開する際に入手可能となる多種多様な化合物群についてヒトがん細胞株(HCT116, DU145)に対する殺細胞活性を指標とする生物活性評価と構造活性相関解析を展開し、新規制がん剤の開発候補化合物を選定します。研究実績の概要について以下に示しました。1三環系7-メトキシ-1,2,3,4-テトラヒドロイソキノリンに対する光変換反応の至適反応条件の探究と基質一般性の追究:国内学会発表(2件),海外学会発表(1件);2三環系6-メトキシ-1,2,3,4-テトラヒドロイソキノリンに対する光変換反応:国内学会発表(1件)、学術論文の掲載(1件);3抗腫瘍活性抗生物質サフラマイシンAの全合成:国内学会発表(1件)、学術論文の掲載(1件);4ナフトキノン、キノリンキノン、及びインドールキノンに対する光照射とその挙動:国内学会(1件);5生物活性天然物及びその誘導体の構造活性相関解析研究:国内学会発表(2件)、など。抗腫瘍活性イソキノリン海洋天然物に含まれる特異な構造単位である1,3-ジオキソールの生成機構に着目し、我々が見出したメトキシ-p-キノンに対する光変換反応に関する化学的研究を展開しました。初年度の進捗状況について以下にまとめます。1標的天然物の基本単位である7-methoxy-1,2,3,4-tetrahydroisoquinoline-5,8-dioneを含む三環系モデル化合物について、溶媒、基質濃度、温度、光源波長などの条件を追究したところ、希釈条件、室温、塩化メチレン、蛍光灯ランプを用いた場合に高変換率で反応が進行することを明らかにしました。また、本反応は1位の置換基の種類にほとんど影響を受けないもの1,3-位立体配置がcis-の場合に副生成物を生じる傾向があることを見出しました。2様々な1,2,3-4-tetrahydroisoquinoline-5,8-dione類縁化合物を合成し、本光反応の適用範囲について検討した。本年度は特に6-methoxy-1,2,3,4-tetrahyroisoquinoline-5,8-dioneについて研究成果をまとめ、学術雑誌に報告できました。3本光反応のサフラマイシンA (SFA)への適用をめざし、本年度は新たな合成戦略によるSFAの全合成にチャレンジし、その目的を達成しました。4合成研究を展開する過程で得られた様々な合成品について、ヒトがん細胞に対する殺細胞活性(IC50)を指標とする生物活性を検定し、構造活性相関に関する新たな情報を見出しました。2018年度の研究成果を踏まえて、以下に示す研究を中心としてさらに展開します。1光変換反応における至適条件について、高希釈条件では大量スケールでの実施が困難であることから、光源の強さと照射する光波長についてさらに追究します。2本変換反応はおそらくラジカル機構で進行していると推定しています。そこで、その根拠となる実験系の構築を経て、本反応の機構を解明します。3天然物の五環系基本骨格の両末端に1,2,3,4-テトラヒドロイソキノリン-5,8-ジオンが存在しています。ところが、これまでの予備実験では、左端末端を含む三環系モデルに比較して、右端末端を含む三環系モデルの光照射は全く進行しないことがわかりました。さらに継続して研究を展開し、本反応の基質特異性について追究していきます。4キノリンやインドールなどの含窒素複素環化合物に対する光変換を検討し、基質一般性につッいて追究します。
非免疫系抗腫瘍性因子の構造と機能

本年度の計画としては、各種非免疫系抗腫瘍性因子の精製と生物活性を検討することであった。今までのところ、精製に関してはすべての因子について大きな進展がみられた。なかでも、軟骨組織中に存在するコンドロモジュリン-I(ChM-1)についてはクローニングに成功した。その結果、ChM-1前駆体は、335残基のアミノ酸からなり、そのC末端部に121残基からなり、しかも3ヶ所に糖鎖結合部位をもつ成熟ChM-1がコードされていることがわかった。神経線維腫に含まれるグリオスタチンを種々のカラムクロマトグラフィーを用いて精製したところ、100kDaのものが2量体をしていることがわかった。さらにこの精製グリオスタチンについて、アミノ酸配列を調べたところ、12個のアミノ酸配列が決定できた。しかもその配列が血小板由来血管内皮細胞増殖因子(PD-ECGF)のそれと一致していることがわかった。さらに、センチニクバエの体液細胞の膜分画中に存在する、脂肪体を攻撃する因子の精製を試みた結果、これも完全精製に成功した。その結果、この因子は200kDaのたんぱく質であることが確認された。その他、腫瘍変性因子、ウサギ血清中の増殖阻害因子などについての精製も進んだ。つぎに、生物活性についてであるが、各因子の作用機構について多くのことが解明された。腫瘍変性因子の作用機構について、TNFとさまざまな点について比較しながら検討した結果、TNFとは異なる機構により腫瘍細胞の変性が起こることが明らかになった。また、ChM-1は血管内皮細胞の増殖を抑制すること、腫瘍退縮因子は、同じく血管内皮細胞の増殖を抑制するが、その際腫瘍退縮因子により好中球が血管内皮細胞へ接着するのを高めることなどが示唆された。さらに、マウス脳由来抗がん因子(NBCF)、グリア細胞成長因子(GMF)などの因子について、その抗腫瘍作用機構が解析された。
酵素による遺伝子損傷とその修復機構

大腸菌はその遺伝子欠損によって自然突然変異率が野生株より著しく上昇するものが知られている。これらの変異はミューテーターと呼ばれるが、これまでに10ケ以上の遺伝子座がミューテーター表現型を示すことが明らかにされている。その中にはDNAポリメラーゼIIIのサブユニットを構成するタンパク質や複製後のミスマッチ修復に係わるタンパク質をコードするものが含まれている。我々は大腸菌ミューテーター株の解析から、MutT,MutM,MutYの3種のタンパク質がDNA複製の前段階で働くことを明らかにした。それらのタンパク質の生化学的な解析の結果、MutTタンパク質は酸化型dGTP(8-oxo-dGTP)を特異的にモノヌクレオチドに分解する酵素活性をもっており、それによってミスペアリングをおこす8-オキソグアニンがDNA中に取り込まれるのを防いでいる。一方MutMタンパク質はDNA中に存在する8-オキソグアニンを認識してそれをDNAから除去するグリコシラーゼ活性を持っており、MutYタンパク質は8-オキソグアニンと誤対合しているアデニンを特異的に取り除くグリコシラーゼで、同じくDNA中に生じた酸化型グアニンを修復する。mutTミュータントで生じる突然変異はほとんどそのすべてがAT→CGトランスバ-ジョン型のものであるが、mutMまたはmutYミューテーターではGC→TAトランスバ-ジョンが特異的に生じる。このようなミューテーターの特性も各タンパク質の生化学的特性と、二重、三重ミューテーター変異株におけるミューテーター特性の解析に基づいてうまく説明するスキームを提出することができた。大腸菌のミューテーターに対応する様なものがヒトの集団中にも存在するとすると、それは高発がん性家系の成因となり得る。重複がんの原因の一つをそこに求めることができるかもしれない。大腸菌での結果を手掛かりとして哺乳動物細胞での研究を進めることの必要性を感じるゆえんである。まずMutTに相当する活性を種々の哺乳動物の組織や細胞株中に見出すことができたが、なかでもヒトの細胞性リンパ腫由来のJarkt細胞株に特に高い活性を認めたので、その細胞抽出液から酵素の精製を行った。精製したタンパク質について部分的なアミノ酸配列を決定し、それに基づいてオリゴヌクレオチドプライマーを合成し、cDNAをクローニングした。クローン化したcDNAが8-oxo-dGTPaseの活性を有することを、大腸菌mutTミュータント細胞中でcDNAを発現することによって調べた。大腸菌の粗抽出液を部分精製した標品について調べた結果、ヒトのcDNAを発現した大腸菌mutT細胞の抽出液中に高い8-oxo-dGTPase活性を検出できた。さらにmutT株での自然突然変異の上昇がヒトのcDNAの発現によって著しく減少させ得ること、しかもそれはAT→CGトランスバ-ジョン変異を特異的に抑制するものであることが明らかになった。ヒトと大腸菌のタンパク質は分子量も比較的近く(大腸菌のMutTタンパク質は129アミノ酸、ヒトのタンパク質は156アミノ酸より成る)、また分子の中央部付近に両者に共通して保存されたアミノ酸配列が見出された。このようにヒトを含む哺乳動物の細胞にも酸化によって生じたDNAの損傷を防ぎ、それによって遺伝情報の維持に重要な役割を果たす機構が存在することが示されたが、それと発がんや突然変異の抑制の関連を明確にするためにはその遺伝子の構造を明らかにすることが必要である。そのような立場からcDNAをプローブとしてヒトゲノムDNAライブラリーの検索を行い、遺伝子の大部分をクローニングすることができた。ヒトの遺伝子は約9kbの大きさで、少なくとも4つのエキソンを含むことがわかった。その一部をプローブとしてハイブリダイゼーションを行い、ヒトの遺伝子(MTH1と命名)が第7染色体p22に位置することがわかった。さらにマウスのcDNAおよびゲノムDNAをクローニングして、遺伝子欠損マウスを作製して、この遺伝子の生物学的意義を明確にすべく研究を進めている。上に述べた研究を行うに当たり、ハーバード大学のデンプル教授の研究室との交流は実験の細部にわたる技術上の問題の解決から、全体的な戦略の構築にいたるまではかり知れない恩恵を得た。

このようなミューテーターの特性も各タンパク質の生化学的特性と、二重、三重ミューテーター変異株におけるミューテーター特性の解析に基づいてうまく説明するスキームを提出することができた。大腸菌のミューテーターに対応する様なものがヒトの集団中にも存在するとすると、それは高発がん性家系の成因となり得る。重複がんの原因の一つをそこに求めることができるかもしれない。大腸菌での結果を手掛かりとして哺乳動物細胞での研究を進めることの必要性を感じるゆえんである。まずMutTに相当する活性を種々の哺乳動物の組織や細胞株中に見出すことができたが、なかでもヒトの細胞性リンパ腫由来のJarkt細胞株に特に高い活性を認めたので、その細胞抽出液から酵素の精製を行った。精製したタンパク質について部分的なアミノ酸配列を決定し、それに基づいてオリゴヌクレオチドプライマーを合成し、cDNAをクローニングした。クローン化したcDNAが8-oxo-dGTPaseの活性を有することを、大腸菌mutTミュータント細胞中でcDNAを発現することによって調べた。大腸菌の粗抽出液を部分精製した標品について調べた結果、ヒトのcDNAを発現した大腸菌mutT細胞の抽出液中に高い8-oxo-dGTPase活性を検出できた。さらにmutT株での自然突然変異の上昇がヒトのcDNAの発現によって著しく減少させ得ること、しかもそれはAT→CGトランスバ-ジョン変異を特異的に抑制するものであることが明らかになった。ヒトと大腸菌のタンパク質は分子量も比較的近く(大腸菌のMutTタンパク質は129アミノ酸、ヒトのタンパク質は156アミノ酸より成る)、また分子の中央部付近に両者に共通して保存されたアミノ酸配列が見出された。このようにヒトを含む哺乳動物の細胞にも酸化によって生じたDNAの損傷を防ぎ、それによって遺伝情報の維持に重要な役割を果たす機構が存在することが示されたが、それと発がんや突然変異の抑制の関連を明確にするためにはその遺伝子の構造を明らかにすることが必要である。そのような立場からcDNAをプローブとしてヒトゲノムDNAライブラリーの検索を行い、遺伝子の大部分をクローニングすることができた。ヒトの遺伝子は約9kbの大きさで、少なくとも4つのエキソンを含むことがわかった。その一部をプローブとしてハイブリダイゼーションを行い、ヒトの遺伝子(MTH1と命名)が第7染色体p22に位置することがわかった。さらにマウスのcDNAおよびゲノムDNAをクローニングして、遺伝子欠損マウスを作製して、この遺伝子の生物学的意義を明確にすべく研究を進めている。上に述べた研究を行うに当たり、ハーバード大学のデンプル教授の研究室との交流は実験の細部にわたる技術上の問題の解決から、全体的な戦略の構築にいたるまではかり知れない恩恵を得た。
第2言語としての英語産出モデルの構築:長期的発達と社会文化的影響の視点から

本研究は、日本人英語学習者が大学入学時からの3年半で、英語を書く力や英語を書く際の方略や動機付けをどのように発達させていくかを観察・調査することを目的とした。本研究者は、この目的の第一次データ採取のため、平成14年17年度に科学研究費の交付を受けた(基盤研究C課題番号14580311)。さらに本研究を2年間行う事で、合計37名の被験者から、一般英語力、作文力、英語を書く際の方略に関する質的・量的データを集める事ができた。このような長期観察の研究を開始した際は、本研究の主な対象変数は学習者の認知的能力であったが、被験者の大学生活の大半を占める3年半の長期観察を続けるうちに、被験者の認知的変化には、社会文化的(sociocultural)な外部要因が大きく影響することがわかった。そのため、本研究者は途中から研究方針を変更し、被験者ひとりひとりの3年半の観察期間の最後に、被験者自身の言葉(the insider view)で英語ライティング学習への動機付けの変化とその理由を語ってもらい、現在、社会文化的観点の分析法であるExpanded Activity Theory(拡張活動理論)を加えて、包括的に分析中である。過去6年間に37名の被験者から得られたデータは膨大であるので、第一次分析の結果としてわかったことを以下に記す。(1)4年半の観察期間で被験者の英語ライティングカに最も大きな影響を与えたのは、英語圏への留学と就職活動だった。(2)英語圏への留学期間が0ヶ月、2ヶ月、4ヶ月、8ヶ月以上で、被験者の英作文力の変化や英語を書く事への動機付けの変化が有意に異なっていた。(3)3年半で英作文力が有意に発達したのは、何らかの形で英語圏へ留学した学生だけだった。このことには、英語圏に留学した学生のみが形成するimagined L2-related communities(想像上の英語が関わるコミュニティ)が関係していた。(4)3年半の最後に「もっと良いものを書きたい」動機付けを持ったのは4ヶ月以上英語圏に留学した学生だけだった。本研究は、日本人学習者の英語文章(説明文)産出プロセスが、3年半の長期にわたってどのように変化・発達していくのかを質と量の両面から追跡調査することを目的にしている。本研究者は、この実験のため、平成14年17年度に科学研究費の交付を受けた(基盤研究C課題番号14580311)。しかし、交付2年目の平成15年に「1年次にプロセスライティングの指導を受けない学生との対比」という新たな課題を盛り込んだため、被験者数が当初の2倍(合計37名)にふくらみ、研究の最終的完成を2年延長せざるを得なくなった。平成17年に観察が終了した9名を除き、現在も28名の被験者を対象に調査・観察を継続中である。平成18年度には、平成15年と平成16年に大学1年だった2グループ(13名と15名)が、それぞれ大学3年生と4年生となったため、以下のように計画を実施した。(1)平成18年6・7月:被験者28名全員を対象に一般英語力や英語で書くことに関する3年次以来の学習経験、英作文に対する自信や動機づけなどを調査した。

又、28名に個別に、平成15年度から年一回書いてもらった英作文と同様な課題の英語説明文も書いてもらい、書くプロセスの詳しいプロトコールデータを採取・転記した。(2)平成18年12月:平成19年3月に大学を卒業した4年生13名を対象に、大学入学時から3年半にわたる、一般英語力、英作文力、書くスピード、書く際に使うストラテジーの種類の個々人の変化について、「変化したと思うか、その変化は何に影響を受けたと思うか」について、個別にインタビューした。(3)(2)のデータを分析し、「大学入学時から3年半にわたる、日本人学習者の英作文力や英作文を書くプロセスの変化とその説明要因」についてのまとめ、平成19年4月にニュージーランドのオークランド大学主催で行われたSocial and Cognitive Aspects of Second Languageand Teaching学会で発表した。(785語)本研究は、日本人英語学習者が大学入学時からの3年半で、英語を書く力や英語を書く際の方略や動機付けをどのように発達させていくかを観察・調査することを目的とした。本研究者は、この目的の第一次データ採取のため、平成14年17年度に科学研究費の交付を受けた(基盤研究C課題番号14580311)。さらに本研究を2年間行う事で、合計37名の被験者から、一般英語力、作文力、英語を書く際の方略に関する質的・量的データを集める事ができた。このような長期観察の研究を開始した際は、本研究の主な対象変数は学習者の認知的能力であったが、被験者の大学生活の大半を占める3年半の長期観察を続けるうちに、被験者の認知的変化には、社会文化的(sociocultural)な外部要因が大きく影響することがわかった。そのため、本研究者は途中から研究方針を変更し、被験者ひとりひとりの3年半の観察期間の最後に、被験者自身の言葉(the insider view)で英語ライティング学習への動機付けの変化とその理由を語ってもらい、現在、社会文化的観点の分析法であるExpanded Activity Theory(拡張活動理論)を加えて、包括的に分析中である。過去6年間に37名の被験者から得られたデータは膨大であるので、第一次分析の結果としてわかったことを以下に記す。(1)4年半の観察期間で被験者の英語ライティング力に最も大きな影響を与えたのは、英語圏への留学と就職活動だった。(2)英語圏への留学期間が0ケ月、2ケ月、4ケ月、8ケ月以上で、被験者の英作文力の変化や英語を書く事への動機付けの変化が有意に異なっていた。(3)3年半で英作文力が有意に発達したのは、何らかの形で英語圏へ留学した学生だけだった。このことには、英語圏に留学した学生のみが形成するimagihed L2-related communities(想像上の英語が関わるコミュニティ)が関係していた。(4)3年半の最後に「もっと良いものを書きたい」動機付けを持ったのは4ケ月以上英語圏に留学した学生だけだった。(791語)
軽水炉燃料要素中のトリチウムインベントリーと冷却水へのトリチウム移行量の評価

ウランの三重核分裂によりトリチウムが生成する確立は核分裂10000回に約1回の割合であるが、電気出力1000MWの軽水炉を300日運転すると、軽水炉燃料要素中に約16,000Ciのトリチウムが生成する。これは他の発生源である制御材中の硼素(B)から生成するトリチウム量も含めた炉心全体での発生量の8090%に相当する値である。本研究ではこの燃料要素中で発生したトリチウムが冷却水中に移行する量を評価するために必要な素過程の基礎データの取得を行なった。考慮した素過程は(1)ジルカロイ被覆管材中のトリチウムの拡散に及ぼす温度匂配の影響,(2)ジルカロイ被覆管材中の軽水素と拡散流との相互作用、(3)被覆管材中の溶存酸素の影響、である。3年計画の最初にまずトリチウムの拡散に及ぼす温度匂配の効果を明らかにした。この研究成果は1992年の秋に京都で開催された「拡散に関する国際シンポジウム」で発表した。また、高温高圧水によるジルカロイの酸化に伴う軽水素吸収の機構を明らかにするため、ジルコニウムとジルカロイの水蒸気酸化実験と水素吸収量の測定を行なった。特に、ジルカロイの熱処理による微細組織の変化と酸化挙動および水素吸収量の違いの相関関係を明らかにした。また、ジルカロイ被覆管材中に溶存する酸素の水素同位体の拡散に対する影響を調ベるため、ジルカロイ中の水素同位体の拡散係数を精度良く測定できる、しかも従来にない特徴を有する全く新しい水素同位体注入法を開発した。この注入法は水素ガスのグロー放電に基づくもので、H,D,Tの全ての同位体を簡便に金属表面に注入できるものである。この方法の妥当性はジルコニウム金属中の軽水素の拡散係数の測定により確認した。温度勾配下でのジルコニウム中の軽水素およびトリチウムの再分布を530Kより860Kの温度範囲で測定した。再分布実験は直径5mm、長さ50mmのジルコニウム試料を高真空(10^<-7>torr)で1373Kに2時間加熱焼鈍後、軽水素もしくはトリチウムを0.5at%均一に溶解させた後、大気中で500°Cに加熱して試料表面に薄い酸化膜を形成させた。この試料の軸方向に10K/cmの温度勾配をかけて、軸方向の水素同位体の定常状態における再分布を測定した。再分布状態の解析より軽水素およびトリチウムの輸送熱Q^*を決定した。得られた輸送熱Q^*に明確な同位体依存性は見出だされなかった。また、輸送熱Q^*は温度上昇に伴い増加することが判明した。本実験で得られた輸送熱の値を従来報告されているMorozumiおよびSawatzkyの軽水素に対するデ-タと比較した結果、600K以下の温度領域では比較的一致するが、それ以上の温度領域では本実験結果は彼らの値より大きく、860K付近では50%以上も大きくなることが判明した。なお、ジルカロイ合金中の軽水素およびトリチウムの温度勾配下における再分布に関しては現在測定が続行中である。また、ジルカロイ合金の表面を大気中の酸素で酸化して、表面状態の変化をオ-ジェ電子分光分析法で調べた。表面酸化物の化学組成は従来より多数の報告例があるので、本実験ではとくに酸化温度と酸化時間の関数として、表面酸化物の厚さを制御する方法を確立した。特に、アルゴンイオンスパッタリングによる深さ方向分析の際に重要となる、オ-ジェ電子脱出

深さおよび原子混合効果の補正計算を行なうことにより、酸化膜の厚みを正確に評価する方法を確立した。今年度は下記の2項目についての実験的研究を行った。(1)ジルコニウムおよびジルカロイの熱水条件下で酸化による腐食機構を解明するため、酸素ガスによる初期酸化構をオ-ジェ電子分光法で調べた。βクエンチした試料とαーアニ-ルした試料を数十nmのオ-ダ-酸化した段階では、熱処理による違いは見られなかった。しかし、数百nmのオ-ダ-酸化させると酸化速度に違いが観察された。この酸化速度の差の原因は、酸化により形成された酸化膜上での酸素分子の解離・吸着速度の差異に帰着された。すなわち、αーアニ-ルした試料では粒界に沿って直径数百nm以上の金属間化合物(ZrFe_2)の析出が観測され、この析出物が電子の輸送経路となり、酸素分子の吸着・解離が促進されるものと解釈した。この仮設を実証するため、酸化膜の電子伝導度を測定する必要があるので、金属表面上の薄膜状態の酸化物の電子伝導度を測定する手法を開発する予定である。(2)ジルコニウムおよびジルカロイには酸素が大量に溶解するので、この溶存酸素がトリチウムの拡散係数に多大の影響を与える可能性がある。しかし、従来の他研究者による報告では影響がないとされており、疑問がある。従って、この点を詳しく調べるため、ジルコニウム中のトリチウムの拡散係数を精度良く測定する新しい実験手験手法を開発した。すなわち、軽水素ガスの放電によりジルコニウム中に軽水素を打ち込み、その拡散プロファイルを数cmのオ-ダ-で測定することにより、精度良く拡散係数が測定できることを実証した。今後、トリチウムについて実験を行なう予定である。本年度は下記の2項目に関する実験的研究と国際会議での研究発表および3年間の取りまとめの研究成果報告書の作成を行った。(1)ジルカロイ合金の高温高圧水による初期酸化腐食の際に水素が吸収される機構を詳細に調べた。試料としては次の3種類の熱処理を行った。(1)βー相より急冷、(2)αー相で焼鈍、(3)βー相より徐冷。実験は400°Cおよび480°Cで水蒸気により酸化を行い、その際吸収される水素量を定量分析した。その結果、析出物の全く無いβー相から急冷した試料の水素吸収量が最も少ない傾向を示すことを見いだした。この結果より水素吸収の経路は析出物の存在と密接に関係していることを結論した。しかし、析出物自身が水素吸収の経路となっているのか、または析出物が形成する異相境界が吸収経路となっているのかは特定できなかった。これに関しては、今後トリチウムオートラジオグラフィーを用いて研究を行って行く予定である。(2)ジルコニウム中のトリチウムの拡散係数を行った。トリチウムは原子炉照射により^6Li(n,α)T反応を用いて試料中に打ち込んだ。拡散焼鈍後のトリチウムの分布を測定することにより、拡散係数の測定を行った。この結果を昨年度測定を行った軽水素の結果と比較することにより、ジルコニウム中の水素同位体の拡散係数の同位体依存性は余り大きくないことを結論した。(3)平成2年度に行ったジルコニウム中での水素同位体の熱拡散現象に関する結果をまとめて、“拡散に関する国際シンポジウム"(平成3年9月、京都で開催)で発表した。(4)3年間の研究成果を取りまとめて、報告書を作成した。
有限群のブロックの導来同値分類について

有限群のモジュラー表現論における重要な問題の一つに,ブルエにより提出された可換不足群予想がある。与えられた群の可換不足群をもつブロックは,ブラウアー対応するp局所部分群のブロックに導来同値だろうという予想である。本研究では,可換不足群予想に関するいくつかの具体例を計算し,一般的な場合にどのように拡張できるかを考察した。また,安定同値の構成や安定同値での単純加群の対応を調べるために必要な,自明なソースをもつ加群について重要な結果を導き出した。有限群のモジュラー表現における問題は主に、与えられた有限群のある素数に関する表現の情報はその素数に関する局所部分群の表現の情報により得られるのではないか、という考えに基づいている。ブラウアーの第一主定理により、有限群のブロックは同じ不足群をもつ局所部分群のブロックと一対一に対応することが知られているが、これは表現の対応について述べたものではない。それに対し、ブルエは可換な不足群をもつブロックはブラウアー対応するブロックに導来同値ではないかと予想している。導来同値である2つのブロックは表現論的な情報が多く保たれるため、重要な予想と考えられている。ブルエの予想の解決を目指すために,不足群が非可換となるブロックで状況のよいものについても考察をする必要がある。本年度の研究ではとくに,非可換不足群をもつブロックのなかで,シロー部分群が巡回群となるような部分群を指数pでもつ群の主ブロックについて,考察を行った。とくに、巡回不足群をもつブロックの導来同値を利用して、この設定で導来同値となる具体的なブロックの例を計算した。これまでに、非可換不足群をもつ場合の導来同値はあまり計算されていないため、この計算例は重要であると考えられる。また、2つのブロックの間に導来同値があれば,それらのブロックの指標の間にパーフェクト・アイソメトリーと呼ばれるよい対応があることがわかっているが、この設定においても指標の対応について考察を行った。本年度の研究ではとくに,非可換不足群をもつブロックのなかで,シロ一部分群が巡回群となるような部分群を指数pでもつ群の主ブロックについて,前年度に引き続き考察を行った。また,無限系列の群における主ブロックの森田同値についても、とくに非可換不足群をもつ場合に考察した。有限群のモジュラー表現における重要な問題には,例えば,与えられた群の可換不足群をもつブロックとそれにブラウアー対応するp-局所部分群のブロックは導来同値だろうと予想した,ブルエによる可換不足群予想がある。可換不足群予想の解決のためには非可換不足群をもつブロックについての考察も重要であると考えられている。また,有限体上の一般線型群などの無限系列の群についての可換不足群予想は,与えられた有限p-群を不足群にもつブロックの森田同値類は有限個だろうと予想したドノバン予想とも関係し重要である。これらのことを踏まえて,今年度は,非可換不足群をもつ一般線型群のブロックの森田同値類分類に関する研究を行った。具体的には,2つの有限体上のp次一般線型群の主pブロックに対し,その2つの有限体の乗法群の位数がpで一回以上同じ回数割り切れているときに,森田同値になること,すなわち条件を満たす無限個の主ブロックが森田同値であることを示した。同様のことは,より一般に成立すると思われるため,さらに考察を続けた。

また,主ブロック間の森田同値や導来同値,安定同値を局所部分群のブロックの導来同値の張り合わせを用いて構成する際に,スコット加群のブラウアー直既約性が重要となることが判明したため,これについても考察を進めた。その結果,可換なバーテックスPをもつ有限群Gのスコット加群がブラウアー直既約となるための必要十分条件は,GにおけるP上のfusion systemがsaturatedであるということを証明できた。非可換なバーデックスをもつスコット加群のブラウアー直既約性についても考察を続けた。
中等教育における「相互発達モデル」に基づく数学科授業に関する開発的研究

本研究は,研究代表者がこれまでの研究を通じて理論的かつ実証的に策定した「数学的意味と数学的表現に関する相互発達モデル」(相互発達モデル)に基づいて,生徒どうしの社会的相互作用の充実・促進という視座から,中等教育における数学科授業に関する構成原理,授業モデルを提案するものである。なお,本研究では,主として,中学校における統計教材に関する授業モデルと高等学校における三角比・三角関数の教材に関する授業モデルの策定に取り組む。
クラウドコンピューティング環境におけるセキュアなアウトソーシングデータベース

クラウドコンピューティング環境にアウトソーシングデータベースシステムにおいて,データベース内部に格納されているプライバシ情報を一切管理者側に読み取られることなく検索する手法の提案を行い、その実装と検証を行った.特にデータのスキーマ情報を読み取られない方法としてブルームフィルタを用いた安全な索引ShuffledBFを提案し,その安全性を確保するとともに,検索高速化のための拡張としてノイズ付与の試み,および部分的なShuffleBFの適用(Semi-ShuffledBF)の提案および実装を行った.クラウドコンピューティング環境にアウトソーシングデータベースシステムにおいて,データベース内部に格納されているプライバシ情報を一切管理者側に読み取られることなく検索する手法の提案を行い、その実装と検証を行った.特にデータのスキーマ情報を読み取られない方法としてブルームフィルタを用いた安全な索引ShuffledBFを提案し,その安全性を確保するとともに,検索高速化のための拡張としてノイズ付与の試み,および部分的なShuffleBFの適用(Semi-ShuffledBF)の提案および実装を行った.本研究では,データベースの管理を外部のクラウドサービスに委託するDatabase as a Service (DaaS)に対し,データ管理者からデータの内容を秘匿しながらDaaSを利用すうためのプライバシ保護検索手法の研究として,データを暗号化したまま問合せを実現する手法の研究を行った.まず基本的手法の提案及び実装として,ブルームフィルタを用いデータベーススキーマを秘匿することによってデータベース管理者の背景知識を用いた攻撃を防ぐ手法を提案し実装を行った,2段階のハッシュ関数を適用することにより安全性の強固な手法と,ハッシュ関数を適用したのちノイズを混入することによって攻撃者の推測を阻害する,処理の高速化を踏まえた手法の二つを提案し,それらの比較を行った.またデータベースサーバ側には問合せログが蓄積されることから,問合せ条件の頻出パターンとデータベース管理者の背景知識を照らし合わせることによってデータベースの内容が推測される可能性があることに着目し,問合せ時に偽の問合せを混ぜて発行することにより出現パターンを隠ぺいする手法を提案し検証を行った.これらの研究は今後DaaSを安心して利用するためにサービス側・利用者側双方に必要な技術であるといえる.本年度の成果は国内の研究会及び国際会議において発表,また1編の国内論文誌へ投稿し掲載された.クラウド環境におけるアウトソーシングデータベースでプライバシ保護検索において,昨年度はブルームフィルタを用いた安全な検索手法であるShuffledBFを提案しその評価を行った.また,安全性を保ちながら処理能力を高速化するための検討としてノイズ付与による匿名化手法を検討したが,十分に安全性を保障するまでに至らなかった.今年度は,ShuffledBFによって保たれている安全性を確保しつつ、一部のBloomfilterをShuffleせずに適用しShuffledBFと統合するSemi-shuffledBFを提案しその評価を行った.結果としてShuffledBFと比較し,問い合わせにおける選択率が高くない場合は問い合わせ性能が向上することが確認された.またこの手法では安全性と性能のトレードオフに関してユーザの要望に合わせたカスタマイズがしやすいため昨年度提案されたノイズ付与の手法と比べても有用であることが確認された.また本提案手法をMicrosoft SQL Asure上で実行するためのプログラムを作成した.本プログラムは年度内には公開に至っていないが近日公開する予定である.
血漿中NEおよびMHPG濃度を指標とした,躁うつ病におけるノルアドレナリン機能

我々は、ノルアドレナリン(NA)に選択性のある抗うつ薬デスメチルイミプラミン(DMI)を用いたDMIテストにおいて、うつ病者では成長ホルモン分泌反応が抑制されることを報告し、後シナプス膜α_2受容体の感受性の低下を推測し、脳内NA代謝に機能的な異常が存在するのではないかと推察してきた。さらなる検討を加えるため、今回は、脳内NA代謝、とくに前シナプス膜α_2受容体機能を直接反映すると考えられている血漿中MHPG濃度の測定を行なった。健康成人男性10名、うつ病男性患者9名に、検査目的を十分に説明し、同意書を得たのちDMIテストを施行した。概日リズムを考慮して、午前11時にDMIを経口投与し、投与直前、投与120分、180分、240分後に採血を行ない、血漿中MHPG濃度の経時的変動の比較検討を行なった。血漿中MHPG濃度の基礎値に有意な差は認められなかった。健康成人では240分後に、うつ病者では180分および240分後に有意な低下を示し、低下率はうつ病群で著名であった。しかし、両群間で統計学的な有意差は認められなかった。DMI投与後の血漿中MHPG濃度の低下は、前シナプス膜にあるα_2受容体刺激によるものと考えられ、統計学的な有意差は認められないものの、うつ病群でより低下しており、うつ病者ではα_2受容体の機能が変化している可能性が示唆された。統計学的な有意差が認められない原因の一つとして、血漿中MHPG濃度の概日リズムの位相の違いを想定し、概日リズムの測定を試みているが、食事、運動等の影響が解決されておらず、結果を報告するまでには至っていない。
高繰り返し周波数パ ルスレーザーによる 宇宙デブリ除去

スペースデブリ除去のため,最も有効な手段の1つはレーザーアブレーションを用いる方法である.1発で大きなエネルギーのパルスレーザーを照射するよりも,高繰り返し周波数パルスレーザーを用いて最適なエネルギー密度で何度も照射した方が有利と考えられるが,何度も照射すると徐々に発生力積が減少したため,この原因を追究した.結果として,発生力積を制限する原因は表面形状の変化によるエネルギー密度の変化および粒子の広角噴射であることが分かった.スペースデブリ除去のため,最も有効な手段の1つはレーザーアブレーションを用いる方法である.1発で大きなエネルギーのパルスレーザーを照射するよりも,高繰り返し周波数パルスレーザーを用いて最適なエネルギー密度で何度も照射した方が有利と考えられるが,何度も照射すると徐々に発生力積が減少したため,この原因を追究した.結果として,発生力積を制限する原因は表面形状の変化によるエネルギー密度の変化および粒子の広角噴射であることが分かった.本年度の研究成果は以下の通りである.まず,レーザー駆動パラメータにより,発生する力積の変化を明らかにした.具体的には,連続パルスレーザーの繰返し周波数,単位面積あたりのレーザーエネルギー(フルエンス)を変化させて,照射回数を増やすに連れて,力積がどのように変化するのかを計測した.レーザーはNdYLFレーザーを,ターゲットにはアルミニウムを用いた.この結果,繰り返し周波数が110kHzまでの間では,発生力積に影響を与えないことが分かった.また,発生力積はレーザー照射回数の増加に伴い徐々に減少するが,フルエンスを624J/cm^2まで増加させると,フルエンスが高いほうが力積が発生しなくなる照射回数が大きいことが分かった.次に,徐々に力積が変化する原因を追求するため,反射計測用積分球を用いて反射光の全方位について積分した量を計測し,照射回数を増加させるに従い,反射率に変化があるか計測を行った.この結果,照射回数に対する反射率の変化は,明確な変化は見られなかった.これは,計測誤差が大きく,ばらつきが多いことも1つの要因であった.また,どれだけガスを発生したかを計測するため,当初はマノメータで計測する予定であったが,感度に問題があったため,レーザー照射前後でのターゲットの質量変化を計測することで,ガス発生量を見積もることとした.まだ全てのパラメータについて取得していないが,例えば計測したパラメータでは,1パルスあたり,15ngの質量がエジェクトしていることがわかった.一方で,照射箇所を電子顕微鏡にて観測したところ,照射箇所周辺に一度エジェクトしたターゲット材料が,再付着している様子が観測された.従って,これらの手法から正確な質量変化を見積もることは困難であるとわかった.本研究の目的は,高繰り返し周波数のパルスレーザーを用いた場合,ターゲットのアブレーションによる力積発生がどのような条件で制限されるのか調べ,頭打ちになるメカニズムを解明し,その制限を克服する指針を得ることであった.これを調査するため,レーザー駆動パラメータによる発生力積の変化を調査した.また,それと同時にターゲットの形状変化,反射光の強度,ガスの発生量,発生ガスの広がりの調査を行った.その結果,ターゲットの形状変化による影響が最も大きいことが示唆された.従って,この発生力積の頭打ちの問題を解決するには,ターゲットの照射部分の形状をいかに保ったままレーザーを照射できるかが重要である.宇宙推進工学本年度中に行なう予定のうち,レーザー駆動パラメータによる発生する力積の変化,レーザー反射率の測定までは行い,ガス発生量計測の一部までは終了している.これら実験の予定については,若干の遅れが存在するものの,一方で,次年度以降に行う予定であった数値解析については,すでに手を付けている状態であり,総合的に判断して,概ね順調に進展していると判断できる.本研究課題の目的は,レーザーアブレーション現象中のエネルギー収支を明らかにすることである.しかしながら,本年度の結果から,実験的に全てを明らかにするのは困難である用に予想される.これは,当初の予定よりも計測のばらつきが多かったため出ある.そこで,次年度は,現象観測のため,数値解析により注力することとする.本年度得られた測定結果は,数値解析の検証に用いる.一方で,更に精度の良い測定の可能性についても継続して検討する.たとえば,高真空環境維持可能な装置を導入する,あるいは反射計測用積分球ではなく,曲面ミラーを用い,直接反射光を計測する,等を検討している.本年度使用予定であったマノメータ等は研究室所有のもので計測可能であるとの判断から購入を見合わせた.また,ビームプロファイラは他の研究用に購入したものを使用したため,本予算から支出の必要がなくなった.レーザーアブレーションによるターゲットからのガス発生量の計測が困難であったのは,現存の真空装置の真空環境に問題があったためであることがわかったため,次年度以降に高真空環境を維持できる真空系を購入予定である.
ALMA望遠鏡による連星の形成過程の解明

ふたつの星が互いの周りをまわっている双子の星「連星」がどのように形成されているのかを調べるため、究極のミリ波サブミリ波電波望遠鏡ALMAを用いて、「原始星連星」周囲の分子ガスと固体微粒子の円盤「周連星系円盤」の詳細観測を行った。原始星連星L1551 NEの観測では、周連星系円盤が2つの腕状の構造からなり、原始星連星に物質を供給していることがわかった。一方、別の原始星連星L1551 IRS 5の観測では、周連星系円盤の腕状の構造は見られなかった。これは連星の質量比や周連星系円盤の半径によって、周連星系円盤からの物質供給が異なっていることを示している。本研究は、究極のミリ波、サブミリ波電波望遠鏡「ALMA望遠鏡」を用い、ふたつの星が互いの周りをまわっている双子の星「連星」がどのように形成されているのかを明らかにすることを目的とする。形成途上の連星「原始星連星」には、それぞれの星の周囲のガスと塵の円盤「星周円盤」と、連星系全体を取り囲む「周連星系円盤」が存在している。この周連星系円盤の物質が、どのように個々の星や星周円盤に落ち込んで連星系を成長させているのかを観測的に明らかにすることが、連星形成の理解の一つの鍵であると考えられる。本年度は、近傍にある代表的な原始星連星L1551 NEについて、ALMA望遠鏡による0.2秒角での詳細な観測を行い、周連星系円盤の物質の分布、運動の詳細を明らかにすることに成功した。我々のALMAの観測イメージは、2本の渦巻き腕状の構造をした周連星系円盤の構造を描き出している。さらに2本の渦巻き腕は、物質の分布が全体的に西側に偏った、いわゆるm=1のモードの分布も示している。また周連星系円盤の物質の運動は、全体として連星系周囲を回るケプラー回転運動を示しているととともに、渦巻き腕の間をくぐって中心の連星系に落ち込む運動も示している。観測で得られたこのような周連星系円盤の構造、運動は、国立天文台のスーパーコンピュータ「アテルイ」を用いた我々の数値シミュレーションが示す渦巻き腕の構造、およびガスが個々の連星系に落ち込んでいる様相とよく一致している。さらに個々の連星系周囲の星周円盤の構造も解像することに成功し、星周円盤の空間的な傾きが周連星系円盤のそれとはずれているmisalignmentの構造も検出することに成功した。これは、周連星系円盤の物質が星周円盤を経ずに直接、個々の星に落ち込んでいることを示している。以上の成果はアストロフィジカルジャーナル誌に公表済みである。研究実績の概要で記述したように、本研究のスタート天体と呼ぶべき原始星連星L1551 NEについては、当初の予想を超える科学的に意義深い観測結果を獲得し、かつ米国の1流学術雑誌であるアストロフィジカルジャーナル誌に論文を出版することができた。またいくつか国際研究会においても結果を発表することができた。その意味では本研究は着実に成果を上げている。一方、もう一つの原始星連星L1551 IRS 5についてのALMA望遠鏡による観測が、昨年度予定されていたにもかかわらず実行されなかった。今年度の夏には実行してもらえるように申請し、その申請は採択された。さらに万が一今年度の夏にも観測が実行されない可能性も考え、今回も再度、ALMA望遠鏡の観測提案書を提出予定である。L1551 IRS 5はL1551 NEに比べ、連星系の質量比や周連星系円盤の角運動量が異なっており、両者を比較することで異なった物理状態における、原始星連星の成長過程の詳細を明らかにすることができると期待される。また本研究で提案していたALMA Large Programは残念ながら昨年度は採択されなかった。これについても今年度、再度挑戦予定である。以上のようにして、これまでのところ個別天体のケーススタディに留まっている本研究を、原始星連星一般の成長過程を描ける研究へと進化させていきたい。本研究は、二つの星が互いの周りをまわっている双子の星「連星」がどのように形成されているのかを明らかにすることを目的とする。形成途上の連星「原始連星」の周囲では、分子ガスと固体微粒子からなる円盤「周連星系円盤」が存在する。この周連星系円盤が中心の原始星連星に物質を供給し、連星を成長させる源であると考えられている。本研究では、究極のミリ波、サブミリ波電波望遠鏡「ALMA望遠鏡」を用いた周連星系円盤の観測を行い、周連星系円盤の物質が中心の連星系に落ち込んでいく物理過程を明らかにする。前年度は連星の質量比0.2の原始星連星L1551 NEのALMA観測を行い、周連星系円盤の渦巻き構造や、中心の連星に物質が落ち込む運動を明らかにすることに成功した。今年度は、連星の質量比が1、つまり同じ質量の原始星連星であるL1551IRS 5のALMA観測を行った。その結果、L1551 NEの場合と異なりL1551 IRS 5の周連星系円盤には優位な渦巻き構造が見えられないことが分かった。また円盤のガスの運動は重力と遠心力が釣りあった回転運動「ケプラー回転」をしていることもわかった。今後の詳細解析により、ガスの運動のケプラー回転からのずれ、すなわち中心の連星系への物質の供給の運動を調べていく。

また今年度は、ALMAですでに観測がなされている既存のデータ「アーカイブデータ」を検索して、他の原始星連星のデータ解析も進めている。L1551 IRS 5, NEに比べてより進化段階が進んだ連星XZ Tauにおいては、非対称なガスの分布、運動を見出した。今後、L1551 IRS 5のALMAデータについては早急に論文を出版するとともに、XZ Tauなど他の連星のALMAデータについては、学生の卒業研究、修士論文としてまとめたのち、学術論文化していきたい。ふたつの星が互いの周りをまわっている双子の星「連星」がどのように形成されているのかを調べるため、究極のミリ波サブミリ波電波望遠鏡ALMAを用いて、「原始星連星」周囲の分子ガスと固体微粒子の円盤「周連星系円盤」の詳細観測を行った。原始星連星L1551 NEの観測では、周連星系円盤が2つの腕状の構造からなり、原始星連星に物質を供給していることがわかった。一方、別の原始星連星L1551 IRS 5の観測では、周連星系円盤の腕状の構造は見られなかった。これは連星の質量比や周連星系円盤の半径によって、周連星系円盤からの物質供給が異なっていることを示している。今後は、とにかく原始星連星の観測サンプルを増やして、原始星連星一般の形成、進化過程を議論できるようにしていきたい。上記に記したように、まずはもう一つの原始星連星L1551IRS 5のALMA観測の着実な実施、データ解析、論文執筆を成し遂げる。さらに今年度再度挑戦予定であるALMA Large Programもぜひ採択させたい。これが通れば、原始星連星系のサンプルが5ー6倍は増えることが予想され、統計的な議論が可能となってくる。一方、現実的にALMAの観測提案書が期待通りに採択されない可能性も念頭に置いた活動もしていきたい。本年度から申請者は、卒業研究のための学部4年生を受け持つことになっている。そこで彼らに、これまで観測されたALMAアーカイブデータの検索、データ解析を行ってもらう。さらに現在、韓国のグループと連星系について共同研究を始めており、彼らのグループとも協力して、観測サンプルを増やしていく。このようにして着実に個別天体のケーススタディから脱却し、原始星連星一般の研究へと進化させていく。また本研究の成果を広く一般にアピールし、申請者の所属する鹿児島大学「天の川銀河研究理工学センター」を国際的に認知される研究センターにするべく活動も合わせて行っていきたいと考えている。台湾、韓国などの国際研究会に積極的に本研究の成果を発表していく。また申請者が現在指導している卒業研究の学生にも、ぜひこのような国際研究会に挑戦してもらいたいと考えている。29年度が最終年度であるため、記入しない。電波天文学29年度が最終年度であるため、記入しない。