hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
高密度プロチウム合金におけるプロチウム移動機構の解明

高密度プロチウム合金ではまだ試みられていない水素マイクロプリント(HMP)法とナノインデンテーション法による実験的解析により,プロチウムの移動経路,移動機構をまず現象論的に明らかにすることを目的とした。HMP法では,プロチウムを含む試料の表面を写真乳剤で被覆した後,試料内部から移動し表面で放出されるプロチウムの還元作用を利用し,反応により生じる銀粒子を下地の試料の金属組織と対応させて観察することにより,移動するプロチウムの分布を可視化できる。一方ナノインデンテーション試験では,荷重-変位曲線から弾性係数や硬さが求められ,またプロチウムが固溶したり,水素化物を作れば,固溶軟化を生じたり,結合様式の変化に伴う弾性率変化を生じることが分かっているので,局所的な水素の固溶や水素化物形成が検出可能となる。試料は,高周波誘導溶解・金型鋳造により作製したMg_2Ni系合金鋳塊である。この鋳塊に対してジーベルツ型の装置を用いて,250°C,0.9MPaでプロチウムを約0.1mass%吸蔵させた。この試料を研磨後,光学顕微鏡で試料表面組織を確認しながら,三角錐圧子を用いてナノインデンテーション試験を行った。その結果,プロチウムを吸蔵しないとされるMgNi_2相に比べて,プロチウムを吸蔵するMg_2Ni相のほうが軟らかいことが分かった。次にHMP法を行うために,上記試料表面に写真乳剤を被覆し,吸蔵したプロチウムを放出させる目的で,室温の真空中に24h保持した。そして試料とともに,現像・定着を行い,SEMにより試料表面を観察した。観察の結果,Mg_2Ni/MgNi_2界面を経路としてプロチウムが移動すると推察された。ただし,この系の合金の限界近くまでプロチウムを吸蔵させた場合の移動経路については,今後さらに詳しく検討する必要があると思われた。
アルツハイマー性痴呆の診断を目的とした放射性ヨウ素標識ベサミコールの開発研究

我々はベサミコールがシナプス終末前部のシナプス小胞の膜に存在するアセチルコリントランスポーターに特異的に結合することから、シナプス前コリン作動性神経機能診断薬の開発を目指してベサミコールおよびその類似体の放射性ヨウ素標識化を検討した。まず最初に放射性ヨウ素の導入位置を検討したところベンゼン核のメタ位にヨウ素を導入したm-ヨードベサミコールがベサミコールと同様の性質を保持していることがわかった。そこで次に、光学活性体である放射性ヨウ素標識(-)-m-ヨードベサミコール((-)-mIV)を標識合成し、インビトロおよびインビボ実験を行った結果、(-)-mIVはベサミコールと同じようにアセチルコリントランスポーターに対して光学特異的で高い親和性を示すとともに、他のレセプター(ドーパミン、セロトニン、アドレナリン、アセチルコリンおよびシグマレセプター)に対する親和性が低いことがわかった。またラット脳のオートラジオグラム像も^3H-ベサミコールと一致した。さらに、イボテン酸により右側前脳基底部を破壊することにより作製したアルツハイマー性痴呆モデルラットを用いて、アルツハイマー病の客観的診断薬となりうるか検討した。実験は^<125>I-(-)-mIVおよび^<99m>Tc-HMPAOをラットに投与し、イメージングプレートによるダブルトレーサーオートラジオグラフィにより、^<125>I-(-)-mIVの局所脳内分布および局所脳血流分布を比較検討した。その結果、^<125>I-(-)-mIVは大脳皮質の前頭葉、頭頂葉および側頭葉で破壊側が健側に比べ集積が11%減少していた。一方、海馬、線条体、視床および扁桃核群では集積の減少は見られなかった。また脳血流の減少は大脳皮質で若干見られたものの、^<125>I-(-)-mIVの減少率は脳血流に比べ有意に減少していた。このことから、放射性ヨウ素標識(-)-mIVはアルツハイマー病の診断の客観的な指標となりうるシナプス前コリン作動性神経機能診断薬としての可能性が示唆された。ベサミコールはシナプス前終末部のシナプス小胞膜に存在するアセチルコリントランスポーターに特異的に結合し、アセチルコリンのシナプス小胞への取り込みを抑制することから、コリン作働性神経系に深く関与しているとされている。今回、光学活性な(-)-m-ヨードベサミコールをI-125で標識合成し、そのインビトロおよびインビボでの結合特異性を調べ、コリン作働性神経機能診断薬としての可能性について検討した。その結果、インビトロ実験において、(-)-m-ヨードベサミコールはベサミコールレセプターに対し、ベサミコールと同様光学特異的で高い親和性(K_d=18.2nM、B_<max>=660fmol/mg of protein)を示し、さらに他のレセプター(ドーパミン、セロトニン、アドレナリン、アセチルコリンおよびシグマレセプター)に対する親和性は低かった。インビボ実験でも、(-)-m-ヨードベサミコールはラット脳で投与量の3%以上の集積を示し、オートラジオグラム像はアセチルコリントランスポーターmRNAによるin situハイブリダイゼーションによる脳内分布と同様、海馬のピラミダールセル、対角帯、梨状葉皮質、扁桃核群、第5,7運動神経に高い集積が見られた。

これらの結果から(-)-m-ヨードベサミコールはコリン作働性神経機能診断薬としての有用性が示唆された。また、アルツハイマー性痴呆モデルラットを用いて(-)-m-ヨードベサミコールの脳内分布変化を検討した結果、モデル動物の大脳皮質に集積低下が観察された。この実験については今後、さらに血流との比較や詳細な部位別比較の検討を行う必要があると考えられる。我々は前年度の研究において放射性ヨウ素標識(-)-m-ヨードベサミコール((-)-mIV)を標識合成し、さらにインビトロおよびインビボ実験を行い、(-)-mIVはベサミコールと同じようにアセチルコリントランスポーターに対して光学特異的で高い親和性(K_d=18.2nM、B_<max>=660fmol/mg of protein)を示し、さらに他のレセプター(ドーパミン、セロトニン、アドレナリン、アセチルコリンおよびシグマレセプター)に対する親和性が低いことを確認し、コリン作動性神経機能診断薬として期待できることがわかった。そこで今回さらに、イボテン酸により右側前脳基底部を破壊することにより作製したアルツハイマー性痴呆モデルラットを用いて、アルツハイマー病の客観的診断薬となりうるか検討した。実験は^<125>I-(-)-mIVおよび^<99m>Tc-HMPAOをラットに投与し、イメージングプレートによるダブルトレーサーオートラジオグラフィにより、^<125>I-(-)-mIVの局所脳内分布および局所脳血流分布を比較検討した。その結果、^<125>I-(-)-mIVは大脳皮質の前頭葉、頭頂葉および側頭葉で破壊側が健側に比べ集積が約11%減少していた。一方、海馬、線条体、視床および扁桃核群では集積の減少は見られなかった。また脳血流の減少は大脳皮質で若干見られたものの、^<125>I-(-)-mIVの減少率は脳血流に比べ有意に減少していた。このことから、放射性ヨウ素標識(-)-mIVはアルツハイマー病の診断の客観的な指標となりうるシナプス前コリン作動性神経機能診断薬としての可能性が示唆された。また最近、我々はべサミコールにはべサミコールレセプター以外に高親和性の新しい結合部位が存在する可能性があることを見出しており、これらの二つのレセプターに対して特異的な新しい神経機能診断薬の開発を検討していくつもりである。
電子教科書システム『優しい数学・微分積分と線形代数』構築とその有効性に関する研究

本研究は,数学を専門としない大学および高校生,高専生,社会人など,広く数学を学ぶ必要がある者を対象にした電子教科書システムを提供することにある。多くの学生や社会人にとって,数学を学ぶ必要性がある者は少なくない。しかし,それを学ぶためのテキストは決して易しく書かれているとはいえない。本研究で作成した電子教科書システムは,「できるだけ平易な言葉で書かれていること」,「学ぶべき数学をなるべく少ない予備知識で,短期間に学ぶことができること」を目指して作られている。また,索引の項目をクリックすることによって,直ちに解説した本文が表示されるようになっており,小さな数学事典としての活用も可能となっている。また,このシステムは,PC,タブレット,スマホから見ることができるものであり,それによって,誰でも,どのような場所からでも---たとえば,通学途上の汽車の中や喫茶店,図書館などからの利用を可能にしている。したがって,このシステムは数学学習の入り口として,大きな社会的な意義を有していると判断される。しかし,当初に予定した,理解度を確認するための問題の作成は実現できなかった。その理由は研究代表者の長期にわたる病気療養が必要になったためである。問題の作成は著作権の問題もあり,解答の正確さも要求されるために多くの時間を必要をするからである。本研究は1年間の研究期間の延長を承認されたが,最後の1年間は動画教材の作成方法と有効性の検討とに当てられた。動画作品は,現在では一部しか公開できないが,今後の教育研究に新たな分野を切り開く可能性があるものと考えている。本研究は高専および大学で用いられる数学(とくに微分積分と線形代数分野)の電子教科書システムを作成し,その有効性を検証するというものである。本研究で提供しようとする電子教科書システムは,数学を専門としない者を対象にしたものであり,実際に本システムを利用する学生や連携研究者との意見交換を通じて,「微分積分学と線形代数の全体像を理解するために不可欠な項目は何か」,「効率的に学ぶためには,内容をどのような配列とすべきか」,「各項目の内容をわかりやすく,かつ,正確に伝えるにはどのように表現すべきか」,「学習内容を定着させるために必要な補充教材はどのようなものか」などについて検討する。この電子教科書システムは,あらゆる数学の基礎となる微分積分および線形代数を扱い,この教材全体を通して,図版,動画などを効果的に用いる。各科目の執筆方針は「微分積分では,微分(無限小),全微分の概念および数値計算を積極的に用いる」,「線形代数では,基本的に2次元空間,2次行列を扱い,そこで学んだ定義や定理を3次元空間,3次行列に拡張するにはどのようにしたらよいか,という問いかけを行いながら進めていく」という方法を採る。さらに,全体として,線形代数と微分積分との関連がわかるように配慮する。たとえば,ロンスキー行列式,ヘッセ行列式やヤコビ行列式などは,そのための有効な教材となると考えている。本研究の課題名にある[優しい数学]は易しい数学ということではない。たとえば,入門書では扱わない「ベクトル空間,固有空間」など,必要な数学用語はすべて扱う。そうでないと,これを基礎として他の学問を学ぶときに支障が出るからである。数学用語と数学記号を正確に使うことができる能力をつけることを,本システムの一貫した方針とする。平成27年度に行った作業のうちの中心となったものは,電子教科書システムのためのプログラムの開発である。すでに,必要な機能はすべて備えられており,tams.bitstream.co.jp/からアクセスすることができる(IDはtams,パスワードは2016)。このシステムの整備は本年度も継続して行っていく予定であり,とくに,ページデザインや種々のリンクの方法について,一層のなじみやすさが必要と考えている。また,現在はサーバー上で稼働するシステムであるので,これを個人のパソコン上で稼働できるシステムへの移行も必要と考えている。そのコンテンツは本文の一部の執筆を開始し,十分とはいえない。補助教材としての解説,動画教材はまだ未着手の状態である。このためやや遅れているとした。その理由は研究代表者が3回にわたって長期入院し,ほぼ5ヶ月間,研究の進捗に支障を来したからである。しかし,現在では体調も回復している。今後は,以上の未着手部分の整備を急ぎ,平成28年度前期には基礎的な部分の完成を目指している。今年度後期からは,部分的に授業等での活用と,それに伴うシステムの評価が可能になるものと思われる。本研究は高専および大学で用いられる数学(とくに微分積分と線形代数)の電子教科書システムを作成し,その有効性を検証しようというものである.これまでの教科書と異なるのは,印刷・製本された書籍としてではなく,パソコン,タブレット,スマートフォンなどからアクセスすることができ,数学の応用分野を学ぶ際に,数学を自由に使いこなさせる能力を涵養することを目的としている点にある.研究初年度である平成27年度には電子教科書システムの全体の形をほぼ完成させることができた.さらにコンテンツの一部を入力し,外部からアクセスすることができるようになった.URLはtams.bitstream.co.jp/である(アクセするためのIDはtams,パスワードは2016).研究の第2年目である平成28年度は,本研究の外部への周知および有益な意見交換を目的として,日本数学教育学会(8月)と北陸四県数学研究大会(10月)において研究発表を行った.システムついては全体のデザインの変更,外部ファイルの参照方法の改善などの細かい修正作業を行った.

また,サーバー上でのみ稼働していたシステムを,VMWareがインストールされたパソコン上で稼働できるようにした.これはUSB等で簡単に配布することができ,これによって,学内外を問わず多くの教員が,それぞれの目的に応じて活用できるようになった.このことは,システム自体が,各教員が自作の教材を作成し,それを蓄積して学生の便宜に供したり,授業で再利用できるようになるという意味がある.本研究が行う作業の内容を大別すると「システムの作成」,「コンテンツの整備」,「有効性の検証」の3つがある.このうち,「システムの作成」は平成27年度,28年度にほぼ完成している。今後はそのシステムを石川高専のサーバーにインストールする作業を行う.研究期間内は業者(ビットストリーム社)のサーバーに保存しで利用することが可能だが,研究期間終了後(平成30年3月に終了)は,その便宜が期待できなくからである.また,研究期間終了後は石川高専のサーバーにおき,本格的に一般公開する段階に入ることから,そのための環境整備を行うものである.「コンテンツの充実」は予定通りには進んではいない.全体としてみれば,平成29年4月現在,最初の2年間に行われるべき作業のうちこれは,7割程度が消化されたという状況にあり,平成28年度中にほぼ整備が終わると見込んでいたコンテンツの作成作業が,おそらくは平成29年9月頃になると見込まれている.したがって,現在までの進捗状況は,やや遅れているという区分であると判断せざるを得ない.この作業の遅れは,今後の作業にも影響を与えることになった.平成29年春に予定されていた「有効性の検証」の最初の機会に間に合わなくなったため,当初の予定より約半年間の遅れを生じる.今後の予定としては,平成29年度7月,10月,12月,3月のいずれかの機会を捉えて,研究代表者の所属する高専での第3学年の学生を対象に,この検証を進めることとしたい.本研究は高専および大学で用いられる数学(とくに微分積分と線形代数の分野)の電子教科書システムを作成し,その有効性を検証するというものである。電子教科書システムはパソコン,タブレット,スマートフォンなどからアクセスすることができるため,数学を理解し,自由に使いこなせる能力を涵養することが期待される。本研究の研究期間は平成27年度から29年度までの3年間であったが,本年2月の申請により平成30年度までに延長が認められた。研究初年度である平成27年度は、電子教科書システムの全体の形をほぼ完成させ,コンテンツの一部を入力し,外部からアクセスできるようにした。研究の2年目である平成28年度は,システム全体のデザインを変更し,外部ファイルの参照方法の改善などの細かい修正作業を行った。本研究の外部への周知および有益な意見交換を目的として,日本数学教育学会(8月),北陸4県数学研究大会(10月)において,本教材の内容と使い方についての研究発表を行った。また,サーバー上のみで稼働していたシステムを,VMWareがインストールされたパソコン上で稼働できるようにした。
環境美学における自然美の哲学的基礎付け

自然及び自然美についての美学的研究と倫理学的研究との相互協力により、従来の美学の枠組みを超えた環境美学構築のための意義ある新たな展望への一端を開くことができた。自然美は、自然概念の異なる二つの側面、すなわち眼に見え知覚され得る現象的自然としての側面と、そのような眼に見える現象という覆いの下に横たわっている、それ自身は決して姿を現さない理念的自然としての側面との両者の橋渡しをするものであり、われわれの広義の意味での「善き生」のために欠かすことのできない基盤を形成するものであることが解明された。本年度は計3年度に亘る当研究計画の第1年度目の研究年であったが、当初の研究計画どおり、伝統的及び現代的な哲学的自然美論研究に関する哲学的倫理学的側面と美学的芸術学的側面との両面からの基礎研究を各研究分担者の個別研究と並行して、定期的な合同研究会を開催することによって実施した。専門研究上の必要から連携研究者阿部美由起(ベーメ自然美論研究)及び研究協力者高畑祐人(ゼール自然美論研究)の他に、新たに田中綾乃(哲学的倫理学的研究)及び長澤麻子(ベンヤミン研究)を研究協力者として迎え入れた。本年度実施した計2回合計4日間に亘る合同研究会(第1回環境美学研究会2009年8月9日10日於東京工芸大学、第2回環境美学研究会2010年2月27日28日於東京工芸大学)における具体的研究発表内容(5件)は以下のようなものであった。研究発表1「自然に対する情感的関わりの倫理学的含意-マルチン・ゼールの自然美学:概説と評価」(発表者:高畑祐人)、研究発表2「美的なものと倫理的なものの葛藤-ベンヤミンの『暴力批判論』を手がかりに」(発表者:長澤麻子)、研究発表3「「雰囲気」における「自然」-ゲルノート・ベーメによる拡張された自然概念について」(発表者:阿部美由起)、研究発表4「マルチン・ゼールの『自然美学』における"asthetisch"の概念」(発表者:小川真人)、研究発表5「M.ゼールの"Kontemplation"概念-自然美論を中心として」(発表者:宮島光志)、以上である。従来の伝統的な哲学的自然美論に加え、環境思想と結びついた現代ドイツにおける新たな哲学的自然美論についての本格的な研究とそれらを廻る活発な議論により、次年度以降の本研究展開のための重要な基礎が形成された。本年度は計3年度に亘る当研究計画の第2年目の研究年であったが、第1年度においてなされた伝統的自然美論および現代的自然美論、美学芸術学的自然美論および哲学倫理学的自然美論についての基礎的研究成果を踏まえつつ、環境美学研究の四つの基本契機、「自然」「風景」「都市」「芸術」の各契機における自然美の位相を構造論的、関係論的に分析し、各契機における自然美の美学的側面と倫理学的側面との関係の解明が目指された。その過程で現代ドイツにおいて特に注目されるマルチン・ゼール教授の哲学的自然美研究をさらに集中的に研究することの重要性が各研究者の共通課題として自覚されるに至った。第1年度に引き続き定期的に研究会を開催するとともに、フランクフルト大学のマルチン・ゼール教授との発展的な共同研究の可能性が模索された。その結果研究代表者の平山と研究分担者の加藤・小川の計3名で2011年2月下旬にドイツに直接マルチン・ゼール教授を訪問し、2月28日には正式なコロキウムの形で共同研究及び意見交換の機会を持つに至った。また昨年度に引き続き専門研究上の必要から連携研究者として阿部美由起(ベーメ自然美論研究)及び研究協力者として高畑祐人(ゼール自然美論研究)・田中綾乃(哲学的倫理学的研究)・長澤麻子(ベンヤミン研究)の参加協力を得た。2月下旬にドイツにおいてゼール教授との哲学的自然美論を巡るコロキウムを実施したために、本年度の国内における全体的な合同研究会は2010年7月31日-8月1日の2日間に亘る第3回環境美学研究会(於東京工芸大学)のみとならざるを得なかった。合同研究会当日における具体的研究発表内容(3件)は以下のようなものであった。研究発表1「『観照の空間としての自然』-M.ゼール自然美研究(1)」(発表者:宮島光志)、研究発表2「『照応する場としての自然』-M.ゼール自然美研究(2)(発表者:長澤麻子)、研究発表3「想像力の舞台としての自然』-M.ゼール自然美研究(3)」(発表者:阿部美由起)、以上である。本年度は3年間に亘る本課題研究の最終年度であった。

当初の研究目的は、伝統的自然美論研究と現代的自然美論研究との統合及び美学的自然美論研究と倫理学的自然美論研究の統合を基に現代的問題に応え得る新たな自然美論を提示するということであり、これまでその研究目的に向けて計画通りに着実に研究を進めてきたが、その過程で現代ドイツのマルチン・ゼールの著書『自然美学』の研究がわれわれの研究目的を実現するために極めて重要であることが自覚されるに至った。昨年度はその共通認識の下に研究代表者の平山敬二と研究分担者の加藤泰史・小川真人の3名でフランクフルト大学のゼール教授を直接訪問し、ゼール著『自然美学』を巡るコロキウムを実現した。このコロキウムを契機にこの著書についてのさらなる集中的研究が今年度前半の共同課題として浮上したが、まだ日本語に翻訳されていないこの著書は自然美の哲学的考察についての深い内容を有するものであると同時に極めて難解なものでもあり、ドイツ語原典による各自の研究は予想以上の時間を必要とした。今年度の8月と2月の合向研究会はともにこのゼールの『自然美学』の研究に充てられることになった。また昨年度に引き続き専門研究上の必要から連携研究者として阿部美由起(ベーメ自然美論研究)及び研究協力者として高畑祐人(ゼール自然美論研究)・田中綾乃(哲学的倫理学的研究)・長澤麻子(ベンヤミン研究)の参加協力を得た。本年度の合同研究会での研究発表は以下のようであった。第4回環境美学研究会(於南山大学)2011年8月27日(土)-8月28日(日)研究発表1「『自然知覚の時間』-M.ゼール自然美学研究(4)」(発表者:小川真人)、研究発表2「『芸術の偉大さ』-M.ゼール自然美学研究(5)」(発表者:平山敬二)、研究発表3「『自然美の倫理』-M.ゼール自然美学研究(6)」、第5回環境美学研究会(於南山大学)2012年2月26日(日)研究発表1「『観照の空間としての自然』再考-M.ゼール自然美学研究(9)」(発表者:宮島光志)、研究発表2「『自然に関する考察の限界』-M.ゼール自然美学研究(10)」及び最終合同会議。
金融資本市場における機関投資家の役割と資産価格への影響

本研究を構成する2つのプロジェクトの成果は、それぞれ以下の通りである。(a)"Reputation and Liquidity":ファンドマネジャー等のプロの投資家が、マーケットにおける自らのスキルについての評判(reputation)を気にする場合、彼らの取引戦略はどう変化し、その結果資産価格がどのような影響を受けるかを分析する理論モデルを構築した。当初のモデルは1期モデルで、ファンドマネジャーが評判に関心を持つこと自体は外生的に仮定していたが、モデルを2期に拡張することで、マネジャーの評判への関心を内生的に導くことができた。これにより、評判のミクロ的基礎付けを伴う、より深い理論分析が可能になった。複数のセミナーで研究報告し、内外の多くの研究者と意見交換を行った。また、共著者のRaluca Tomaを日本に招聘して研究打ち合わせを行い、論文の構成の大幅な変更や、モデルの細かい設定の変更を行った。これらの成果を反映させ、現在論文を改訂中である。(b)"Innovation, Delegation, and Asset Price Swings":真の収益性が投資家にとっては未知である新しい金融商品がマーケットに導入された時、その不確実さを“悪用"する誘因を持つファンドマネジャーとその顧客との間のエージェンシー問題が、どのように資産価格ダイナミクスに影響を与えるかを分析する理論モデルを構築した。特に、どのような仮定の下でエージェンシー問題が発生するか、またそれらの仮定はどのようなミクロ的基礎付けによって正当化されるか等、モデルの基礎を固める作業を重点的に行った。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。複数のワークショップで研究報告し、内外の多くの研究者と意見交換を行った。(a)"Reputation and Liquidity":懸案であった、理論モデルにおける「評判の内生化」に成功したことは大きな前進である。現在のペースで改訂を進めれば、今夏には、学術雑誌に投稿できるレベルの論文を仕上げられると考えている。(b)"Innovation, Delegation, and Asset Price Swings":理論モデルの核となる仮定を、ミクロ的基礎付けによってサポートすることは、モデルの基礎固めとして非常に重要である。この点については、既述のように、順調に進展している。引き続き、現実の金融市場のエピソードや先行研究をサーベイして本研究の貢献を明らかにしながら、論文執筆を進める。この研究領域の最前線で活躍する国外の研究者との交流を通して、論文のクオリティを最大化する。

具体的には、年に一人を1週間ほど日本に招聘、もしくは私が1週間ほど訪問するのが現実的かつ研究効率の上でも良いと考える。また、国内外のセミナー報告で意見交換を行い、論文の質を上げていく。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
免疫グロブリンGを有する塩濃度刺激応答性高分子によるアフィニティ沈殿法の開発

現在まで申請者が検討してきた温度のわずかな刺激に対して溶解性が可逆的に変化する可溶・不溶可逆固定化酵素の研究成果を踏まえて、塩濃度刺激応答性アフィニティ吸着体を調製し、抗体の精製に利用できる免疫特異的吸着タンパク質Protein Aの分離・精製に適用すること検討した。すなわち、精製目的物質である免疫特異的蛋白Protein Aを黄色ブドウ状細菌Staphylococcus aureusの破砕物(粗蛋白液)から直接分離・精製するために、低温かつ塩の添加によりその溶解性が可逆的に変化し、かつこの機能性高分子の側鎖にIgGのFc領域を有する塩濃度刺激応答性IgG(Fc)を新規に開発する。この吸着体の温度応答性とProtein Aに対する親和性を利用したアフィニティ沈殿法により、Protein Aを効率よく高純度に精製することを検討し、以下の成果を得た。1)低温域温度刺激応答性高分子調製用のモノマーとしてAcryloyl piperidine(APp)等を合成した。さらに、このモノマーとMethacrylate(MAA)を用いた溶液重合により高分子鎖にカルボキシル基を有する機能性高分子[Poly(APp-co-MAA)]を調製した。本高分子水溶液は、可逆的に4°C以下で可溶状態、また、8°C以上で完全に不溶状態となる性質を有していた。さらに、4°Cの条件下でNaClを50g/lになるように添加することにより完全に不溶化させることができた。2)1)で合成した温度応答性高分子に、アフィニティリガンドであるIgGのFc領域を固定化することにより、塩濃度刺激応答性IgGを調製した。本吸着体の温度および塩応答も、高分子の温度応答にほぼ等しかった。3)本吸着体をProtein Aの精製に利用した場合、pH7.0、4°Cの条件において最大吸着を示し、吸着体当たりの吸着量は・解離特性を検討する。さらに、吸着体に結合したProtein Aの解離方法について吸着量は2.5×10^<-8> mol/g-吸着体となった。さらに、目的タンパク質が吸着した吸着体は、NaClを50g/lなるように溶液に添加することによって完全に不溶化し、遠心分離により回収することができた。4)吸着体に結合したProtein Aの解離に、ジメチルアミンの添加が有効であり、0.05Mの濃度で1時間放置することにより、完全に吸着体から分離回収することができた。
新規グレリン受容体結合蛋白PLA2G16の消化管癌細胞における役割

GHS-R1a/PLA2G16が発現している消化管癌細胞株について、細胞増殖、アポトーシスに与えるGHS-R1aアゴニスト、インバースアゴニストの影響を検討したが安定した結果が得られなかったため、予定を変更し、GHSR1aを安定的に発現したHEK293細胞を作製して解析をおこなった。まずHEK293細胞においてGHS-R1aとAdPLAの結合性を再確認したところ、GHS-R1aとAdPLAの結合が再確認された。しかしながら、β2アドレナリン受容体とAdPLAとの結合は確認されなかったことから、GHS-R1aとAdPLAの結合は特異的であることが明らかとなった。また、GHS-R1aのC末端を欠損させた変異体(GHS-R1aΔC)を一過性に発現させたHEK293細胞において、GHS-R1aΔCとAdPLAの結合性が確認された。以上より、GHS-R1aとAdPLAは特異的に結合することおよびその結合にはGHS-R1aのC末端は関与しないことが明らかとなった。一方、HEK293細胞においてGHS-R1aを一過性に発現させると、ユビキチン化されて分解すること、その分解はMG132で阻害されることから、GHS-R1aはプロテアソームで分解されることが明らかとなった。また、GHS-R1aΔCを発現させた場合は分解されず、GFPを結合させたC末端は速やかに分解された。以上より、GHS-R1aの安定性が、C末端で制御されていると考えられた。興味深いことに、膵癌細胞株Panc-1細胞にGHS-R1aを一過性に発現させた場合は、GHS-R1aの分解は生じなかった。実験結果が安定せず、繰り返し再現実験をおこなっているため。GHS-R1a/PLA2G16が発現している数種類の消化管癌細胞株について、細胞増殖、アポトーシスに与えるGHS-R1aアゴニスト(グレリン)およびインバースアゴニスト(SPアナログ)の影響を検討したが安定した結果が得られなかった。このため実験予定を変更し、GHSR1aを安定的に発現したHEK293細胞を作製して解析をおこなった。GHSR1a安定発現HEK293細胞にSRE-ルシフェラーゼおよびCRE-ルシフェラーゼを導入した細胞を用いた検討において、グレリンにより誘導されるSREおよびCRE-レポーター活性上昇は、AdPLAの共発現により変動しなかった。このことから、AdPLAはGHS-R1aを介した情報伝達に対し影響を及ぼさないと考えられた。実験結果が安定せず、繰り返し再現実験をおこなったため。細胞株を変更すること、アゴニストおよびインバースアゴニストの処理方法を変更することを計画している。
神経前駆細胞のエレベーター運動における微小管プラス端集積因子の役割

胎生期の神経前駆細胞の細胞周期依存的な核移動(エレベーター運動)のメカニズムの一端を解明するために以下の研究を行った。細胞運動において重要な役割を果たしている微小管をその先端(+端)部で制御している分子として微小管集積因子(+TIPs)が知られており、神経前駆細胞のエレベーター運動における+TIPsの挙動を脳スライス培養系を用いてライブ観察を行った。+TIPsが蛍光タンパク質とともに発現するベクターを生体内マウスの胎生13.5日目のマウス脳室にインジェクションし、子宮内エレクトロポレーション法で神経前駆細胞の+TIPsラベリングを行い、翌日まで母体内で、遺伝子発現を待ち、脳スライスを作製し、神経前駆細胞のエレベーター運動の可視化を試みた。結果、エレクトロポレーションでは蛍光タンパク質が一カ所に集中して発現(散発性がない)し、隣接する細胞の蛍光の光が干渉し、一個の神経前駆細胞の+TIPsの動きを捉えるには共焦点顕微鏡(非所有)によるタイムラプス観察の必要性が生じた。そこで、子宮内の胎児脳室にポリエチレンイミン試薬を用いて発現ベクターをトランスフェクションすることで神経前駆細胞を散発的にラベリングすることで、非共焦点顕微鏡による観察におけるスライス培養のライブ観察を可能にすることができ、神経前駆細胞のG1からS期にかけての一つ局面で+TIPs特有のコメット状の動きを捉えることができた。さらに、この方法を用いて共焦点顕微鏡(共同研究)を用いた観察においても神経前駆細胞における+TIPsの挙動が捉えることができた。この方法は従来、用いられているエレクトロポレーションによる胎児への影響や発現ベクターの局所導入による人為的な変化を観察するような結果とは違い、毒性が低く、より生体内に近い状態で観察を行えていると考えられ、生体における分子イメージングにおいて非常に有用な手法である。神経前駆細胞の細胞周期依存的な核移動(エレベーター運動)のメカニズムの一端を解明するために、微小管の先端に集積するタンパク質(+TIPs)の挙動をスライス培養系でライブ観察を行った。+TIPsが蛍光タンパク質とともに発現するベクターを生体マウスの胎生13日のマウス脳室にインジェクションし子宮内エレクトロポレーション法により、神経前駆細胞の+TIPsラベリングを行い、翌日まで生体内で遺伝子発現を待ち、脳スライスを作製後、神経前駆細胞のエレベーター運動の可視化を行っていたが、当初から想定していたようにエレクトロポレーションでは蛍光タンパク質が一ヶ所に集中して発現してしまい(散発性がない)、隣接する細胞の蛍光の光りが干渉し、一個の神経前駆細胞の+TIPsの動きを捉えることは難しいことがわかった。神経前駆細胞の散発的なラベリングは、スライス培養におけるライブ観察において非常に重要であるために、ウィルスベクターによる散発的なラベリングを行なう予定であったが、以下の方法を用いることにした。申請者は、ポリエチレンイミンを用いたトランスフェクション法を応用し、神経前駆細胞の一個一個の+TIPsの細胞ラベリング(散発的なラベリング)が可能となる画期的な方法を見出した。ポリエチレンイミンは、非常に安価であり、ウィルスベクターのような散発的なラベリング可能でありながらウィルス使用に伴う煩雑な取り扱いはいっさい必要としない点で非常に有用であることがわかった。一個の+TIPsの細胞ラベリング(散発的なラベリング)が可能となる画期的な方法を見出した。現在、この手法により神経前駆細胞の散発的なラベリングを行い、神経前駆細胞のエレベーター運動におけるG1期からS期の細胞の微小管の動きをスライス培養条件下で観察を行なうことができている。現在、その他の細胞周期においても解析を試みている。

この方法は従来、用いられているエレクトロポレーションによる胎児への影響や発現ベクターの局所導入による人為的な変化を観察するような結果とは違い、毒性が低く、より生体内に近い状態で観察を行えていると考えられ、生体における分子イメージングにおいて非常に有用な手法である。
超新星爆発時における物質混合の3次元数値シミュレーション

超新星爆発ような不安定現象の数値計算は非常に難しい問題が付きまとう。もともと、現象がカオス的だという点である。計算の格子点を増やしていくと、物理現象が収束していくような現象なら、適切な問題。逆に、計算の格子点を増やしていけばいくほど細かいパターンの現われてくる現象なら、不適切な問題といってよく、現象はカオス的となる。わたしたちが、計算の格子点を128×128、256×256、512×512、1024×1024と増やしていった場合に、ミキシングのパターンは次第に細かくなっていって収束はしない。では、意味のある物理量は取り出せないのであろうか。そんなことはない。わたしたちは、全体としてどこまで混ざったかを表わす量として、混合幅という概念を見つけた。これは、たとえばニッケル56は速度でいえば何km/sから何km/sまで混ざるかという量であり、ある時間をとっていえば、半径で何cmから何cmまで混ざっているかという量である。このような巨視的な量は、たとえ現象がカオス的であってもきちんと収束する。このような、収束した混合幅をもとにして議論すると、数値計算に伴う不定性を極力排除することができる。SN1987Aの観測を説明するにはどうしても、不安定の種として5%程度のゆらぎを仮定しなければならなかった。逆に、5%程度以上あれぼなんとか定量的に観測を説明できる。次に問題になるのは、この不安定の種の問題である。計算の3次元化とともに、今後の課題である。そんなことはない。マゼラン雲で爆発した超新星SN1987Aは地球に近いこともあってニュートリノや電磁波の色々な波長帯での観測が行われてきた。X線やガンマ線での観測は超新星の爆発時に大規模な物質混合が起ったことを示している。また光度曲線の理論的な解析からも水素が重元素からなる星の中心部近くまで入り込んでいることが示唆されている。このような物質混合を起こすもっとも有望なメカニズムとしてレイリー・テイラー不安定が提唱されている。本研究では数値シミュレーションを行ってこの不安定が引き金となって大規模な物質混合を引きおこすかを調べた。この種の流体力学的不安定を追いかけるためには少くとも軸対称2次元、できれば3次元の格子点が必要である。またリアルな星の内部で起こる爆発とそれに伴う衝撃波の伝播、及び接触不連続面をシャープに捕えるには非常に多くの格子点を用意しなければならない。今年度は軸対称2次元の仮定のもとに1025×1025の格子点を用い、計算精度を空間3次Roe法に上げて爆発の過程を再計算してみた。計算精度は以前の我々の結果に比べて、著しく向上している。数値計算の結果は爆発の初期の速度ゆらぎを5%程度にとれば大規模な物質混合を引きおこすことができるが、ニッケル56を外層まで混ぜることはできなかった。したがって、レイリー・テイラー不安定が起こる前にニッケル56をある程度混ぜておく必要が示唆されたと思われる。来年度は、ニッケル56のプレミキシングについて考察を加えて行く予定である。マゼラン大星雲で爆発した超新星(SN1987A)のX線やガンマ線での観測は、超新星の爆発時に大規模な物質混合が起こったことを示している。又、光度曲線の理論的な解析からも、水素が重元素からなる星のコア近くまで入り込んでいことが、示唆されている。このような物質混合を起こすもっとも有望なメカニズムとして、レイリー・テイラー不安定が提案されている。この研究では、実際に流体力学的な不安定性をおいかけて、観測を説明するだけの物質混合が起きるかどうかを明らかにすることが目的である。また、1993年3月に発見された新しい超新星SN1993Jは、今までに見られない特徴的な光度曲線を示した。これは、水素外層を薄くかぶった赤色超巨星のヘリウム星の爆発モデルで説明できることが判明した。

研究の緊急性という点から、わたしは水素外層をかぶった赤色超巨星の外層でおこる物質混合を調べるのが先決と判断し、2次元軸対称のコードを用いて赤色超巨星の爆発の流体力学的不安定性をおいかけた。用いたモデルは13倍の太陽質量の赤色超巨星のモデル(半径は太陽半径の360倍)と20倍の太陽質量の赤色超巨星のモデル(半径は太陽半径の900倍)である。このような巨大な星の爆発をコアのサイズから、星の表面まで10の4乗倍ものスケールをおいかけるには、特別の工夫を必要とする。わたしは、衝撃波が計算領域の境界に到達すると格子点の間隔を倍にして計算領域を再マッピングするやり方を考案して、この問題を解決した。結果は、20倍の太陽質量の星でも、13倍の太陽質量の星でも、水素/ヘリウムの境界が起こすレイリー・テイラー不安定が大きく成長して、水素をコアの中心部近くまで混ぜることが判明した。このことは、光度曲線のピークが100日程度続く、II-P型超新星と呼ばれている超新星の光度曲線をうまく説明する。また、SN1987Aで問題にされたニッケル56の水素外層への混合は、20倍の星ではほとんど起きなかったが、13倍の星では起きるということも新たに判明した。このニッケル56の混合のしかたの違いがどう光度曲線に影響するかは、今後の課題である。
宇宙大規模構造・重力レンズ現象を用いた、重力理論の検証と構造形成初期条件への制限

主に次の4つの成果をあげた:1. SDSS-IIIのクェーサーカタログから重力レンズクェーサーを13個発見し、SDSSから続く発見の世界記録を更新した。2.近接クェーサー対の世界最大カタログ生成とクラスタリング解析に成功し、クェーサーの活動性には近接相互作用が重要であるという示唆を得た。3.すばる望遠鏡HSCサーベイにおける、弱い重力レンズ場バイスペクトルの効用を明確にした。パワースペクトルのみを用いた場合に比べ、サーベイ領域の約1.5倍の拡張に相当する効果がある。4.広く複雑な形状をもつ銀河サーベイデータに対して、銀河の速度パワースペクトルを測定する方法を開発し、その初期成果を得た。テーマ1「重力理論の検証」にむけてのパワースペクトル解析法の開発においては,特に速度場のパワースペクトルを測定する方法について研究を進めた。そこでは,多くの高分解能シミュレーションデータを用い,密度揺らぎ場の非線形成長性,および赤方偏移歪みを適切に考慮してどの程度正しく測定出来るかを検証した。その結果,当面必要の要求精度である数パーセントを満たしていることを確認し,論文として発表した。テーマ2「重力レンズ現象」については,主力望遠鏡の老朽化による不調や悪天候に悩まされながらも着々と観測を重ね,重力レンズ候補天体の発見に成功している。これらの発見を元にすばる望遠鏡などの観測時間を獲得し(平成26年度),実際に複数の重力レンズを発見している。また,2014年3月からいよいよ開始されたすばる望遠鏡Hyper Suprime Cameraを用いたサーベイ計画を念頭に,弱い重力レンズ場の統計解析の研究も進めている。そこでは,パワースペクトルに加えてバイスペクトルを考慮することによって,宇宙論的情報がどの程度増えるのかを調べた。特に,平成24年度の研究をもとに,具体的な宇宙論パラメータへの影響を議論している(論文投稿中)。その他,弱い重力レンズサーベイにおいて,サーベイ領域の形状を適切に変更することで,総面積が同じでも得られる情報量が大きく異なることを見出した。テーマ1「重力理論の検証」にむけてのパワースペクトル解析法の開発は、シミュレーションデータに対する試験を終えた段階まで到達した。当初は観測データにまで適用する予定であったが、テーマ2の「重力レンズ現象」の方により時間的リソースを割り振ることにしたため、本テーマについては進捗状況が遅れ気味である。テーマ2に重みをおいた理由は、すばる望遠鏡Hyper Suprime Cameraを用いたサーベイ計画がほぼ順調に推移し、その開始に間に合わせるためである。テーマ2「重力レンズ現象」については、時間配分に重きを置いたこともあり、想定以上に推進できている。ハワイ大学UH88望遠鏡を用いた重力レンズクェーサー探査観測は2回行い、関連論文を1本出版した。また、重力レンズ候補天体のうちレンズでないことがわかったものを用いて、近接クェーサー対の環境を調べ論文を出版した。従来予想されているよりもより小スケールにおいてクェーサーの活動性が上がっていることがわかり、クェーサーの点火メカニズムに直接的な相互作用が重要であるということを示唆する結果となっている。この成果をさらに発展させるべく、近接クェーサー対の母銀河の性質を探る観測公募に応募し、採択され観測を行った(すばる望遠鏡)。不運なことに天候不良により観測不能であったが、平成25年度も観測公募応募しているところである。さらに「重力レンズ現象」については、すばる望遠鏡のHyper Suprime Cameraを用いたサーベイ計画を念頭に、弱い重力レンズ場の統計解析の研究も推進した。従来用いられるパワースペクトルだけではなく、高次のバイスペクトルを用いることにより、サーベイ面積を実質的に倍増する効果があることを明確に示し、論文を出版した。本年度はテーマ1「重力理論の検証」,テーマ2「重力レンズ現象」の二つのテーマのうち主に後者についてリソースを割いて取り組んだ。まず,重力レンズクェーサー探査については,UH88望遠鏡及びすばる望遠鏡を用いた観測を着実に行い,多数の重力レンズクェーサーを発見した。一部は論文として本年度出版し,残りは平成27年度中に発表予定である。平成27年度も引き続き観測時間を確保しており,成果を順調にあげられることが期待される。この研究から発展したクェーサー対のクラスタリング解析の結果は,世界的にも評価を得,招待講演を行った。さらに,これらの天体の追観測計画をすばる望遠鏡に申請するなどの活動を行っている。クェーサーの点火メカニズムへの大きなヒントが得られると期待されており,精力的に研究を進展させたい。また,弱い重力レンズ現象については,観測データのある領域をどのような形にデザインすると宇宙論的情報を多く得られるかについて議論を行い,その結果を論文として出版した。問題設定は,観測時間が有限のために観測面積が限られている時,どのような形状で観測領域を決めれば良いか,である。重力レンズ場の非線形性のため,その結論は非自明であり,意外性をもつ興味深い結果となった。すばる望遠鏡Hyper Suprime-Cameraを用いた観測を始め,今後登場するであろう様々な観測データを解析するときの参考になると思われる。そのほか,弱い重力レンズ場のバイスペクトルを用いた宇宙論情報量に関する研究も引き続き進展させている。本研究は,宇宙大規模構造の解析と重力レンズ現象の探査を二つの柱として進めてきた。前者に関しては,速度パワースペクトル測定法の初期成果を得て幾つかの学会で発表を行った。しかし,所属機関の変更によって研究時間の確保が困難になり,当初の目的であった論文執筆にまでは至らなかった。

後者に関しては,当初予定した通りの成果を得ることができた。特に最終年度においては,13個の新しい重力レンズクェーサーの発見について論文発表することができた。この重力レンズ探査計画では,候補天体を追観測して真偽を確かめることを行うため,レンズではないものもたくさん見つかる。その,いわばゴミの中に,物理的に近接したクェーサーの対を数多く発見することができた。これらの空間分布を調べると,通常の銀河よりも密接した状態で存在していることがわかった。このことはクェーサー活動性には近接的な効果が重要であることを示唆している。また,これらのクェーサー対の存在する環境がどのような質量領域であるのかは,現在の観測結果だけからは推定できないということもはっきりとした。これらの発見は,国際研究会に招待されるなど人々の大きな興味を引き,今後も大きく発展させることのできる研究テーマとなった。また,当初目的としていた強い重力レンズだけではなく,弱い重力レンズの研究にも発展させることができた。特に弱い重力レンズ場のバイスペクトルに着目し,通常のパワースペクトルでは拾い上げられない情報をどれくらい回収できるかを調べた。その効果は小さくなく,観測領域を(観測計画に依存するが)実質1.4倍程度にまで広げることに匹敵することが判明した。実際の観測データに適用するには,ノイズの多いデータに対するバイスペクトル測定法を開発する必要があるが,その効果は大きいことが示されたので,重要かつやりがいのある研究テーマが生まれたと考えている。主に次の4つの成果をあげた:1. SDSS-IIIのクェーサーカタログから重力レンズクェーサーを13個発見し、SDSSから続く発見の世界記録を更新した。2.近接クェーサー対の世界最大カタログ生成とクラスタリング解析に成功し、クェーサーの活動性には近接相互作用が重要であるという示唆を得た。3.すばる望遠鏡HSCサーベイにおける、弱い重力レンズ場バイスペクトルの効用を明確にした。パワースペクトルのみを用いた場合に比べ、サーベイ領域の約1.5倍の拡張に相当する効果がある。4.広く複雑な形状をもつ銀河サーベイデータに対して、銀河の速度パワースペクトルを測定する方法を開発し、その初期成果を得た。昨年度と同様に,進捗が停滞しているテーマ1と,想定以上に大きく進展しているテーマ2の組み合わせになった。平成26年度からの所属変更のため研究時間が大幅に減少する中,確実な成果が期待できるテーマ2にリソースの配分が傾斜してしまった。総合的にはやや遅れていると判断した。観測的宇宙論テーマ1の停滞が大きな懸念材料である。研究時間が限られる中においては,時間のかかるテーマ1に取りかかれない心理的問題が大きい。
解熱鎮痛剤によるインフルエンザ脳炎・脳症の重症化に関する機構解明

【目的】緊急安全性情報や厚労省からの通達によって、インフルエンザ脳炎・脳症の発症とその重症化への一部の非ステロイド性抗炎症薬(NSAIDs)の関与が指摘されている。本症の特徴は、脳内でウイルスが検出されないこと、血清・脳脊髄液中において高濃度の炎症性サイトカインが検出されること、脳血管の損傷が認められることであり、脳血管透過性の上昇や血液脳関門(BBB)の破綻と密接な関わりがあると考えられる。本研究では、in vitroのBBBモデルのtight性に対する炎症性サイトカインやprostaglandin E_2 (PGE_2)の作用とそれに及ぼすNSAIDsの影響について検討した。【方法】ウシ脳毛細血管内皮細胞とラットアストロサイトをTranswell^<TM>に共培養させたBBBモデルを作成した。IL-6を単独またはTNFα・IL-1βと併用添加し、経時的にTranscellular endothelial electric resistance (TEER)値を測定した。PGE_2を添加し、経時的にTEER値を測定した。ジクロフェナクナトリウム(DCF)またはSC-560(COX-1選択的阻害剤)の存在・非存在下においてTNFαまたはPGE_2の添加がTEER値に与える影響を検討した。【結果・考察】TEER値はIL-6により濃度依存的に低下し、TNFα・IL-1βの併用によりさらに低下した。PGE_2の添加によりTEER値は低下し、DCFの存在下ではその低下は増強された。しかし、SC-560の存在下ではその増強は観測されなかった。以上より、炎症性サイトカインとPGE_2はBBB透過性を上昇させる作用を有していること、また既にPGE_2が産生している炎症状態おいて後からDCFが投与された場合にはPGE_2のBBB透過性の上昇作用が増強される可能性があることが示唆された。緊急安全性情報や厚労省の通達によって、インフルエンザ脳炎・脳症への非ステロイド性抗炎症薬(NSAIDs)の関与が指摘されている。その特徴は、脳内でインフルエンザウイルス(IFV)が検出されないこと、血清・脳脊髄液において炎症性サイトカインが高く検出されること、脳血管の損傷が認められることであり、脳血管透過性の亢進や血液脳関門(BBB)の破綻とも密接に関与すると考えられる。本研究では、IFV感染時のNSAIDs投与が脳血管透過性と炎症性サイトカイン濃度に与える影響について検討した。また、in vitroのBBBモデルの透過性に対する炎症性サイトカインの作用を検討した。IFV感染マウスへのDCF投与により、脳血管透過性が亢進し、脳組織中IL-1βと血清・脳組織中IL-6が増加した。DCF以外のNSAIDsによっても血清中IL-6は増加した。In vitroのBBBモデルにおいて、TEER値はIL-6により濃度依存的に低下し、TNFαとIL-1βの併用によりさらに低下した。以上より、NSAIDsによる本症の重症化には、これら炎症性サイトカインの増加が関与していることが示唆された。