hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
日米欧の租税関係に関する法政策学的研究

本研究においては、課題について所得課税を中心に租税法制度、裁判例の動向などを整理し、三つの経済圏の間の関係、当該関係に影響を与える要因について法政策学的視点から分析し、非居住者を不利に扱う国内租税法制度が、欧州基本条約等の外在要因により無差別的な制度に収斂しつつあるが、国内法も租税条約も複雑化し、却ってその運用、国際経済に対する影響などの点で問題を抱えるに至っていることを明らかにした。本年度は研究第1年度であるので、もっぱら文献資料他の情報収集と、収集した資料他の分析を中心に研究活動を行った。まず、近時の動向を調査するため、European Association of Tax Law Professorsの年次大会(於スペイン・サンチアゴデコンポステラ)及びInternational Fiscal Association年次大会(於カナダ・バンクーバー)の両学会研究総会に出席し、各種の研究報告の傍聴、報告者他の外国専門家と意見交換等を行った。本研究との関わりで特に関心が深いのは、欧州の最近の議論の収斂方向と米国の租税政策の独立性である。欧州連合加盟国の国内租税制度は、いうまでもなく各国が主権に属する事項として独自に政策決定を行っているが、直接税の分野においてさえ、欧州司法裁判所の裁判例を通じて、個別具体的な精度の収斂が進みつつある。それに比べて、米国はこのような欧州の動向について租税条約上の無差別条項との共通性を強調する理解を示してきたが、近時はそれとはやや異なり、欧州と米国が互いに別個の原理に基づく収斂を目指していると指摘する論者も現れてきている。このような米国の対応は注目に値する。今年度はこのような点を中心に、それぞれの地域の専門家との対話を通じてそれらの特徴点を把握し、その議論の背景を調査した。これらの調査で得られた知見(特に、租税条約上の租税回避否認規定の制度的意義)の一部は、民間研究機関の研究会や国税庁ランチ・セミナーなどで発表し、我が国の行政実務家と意見交換を行い、概要は雑誌に掲載し、早期の社会還元を図った。本年の研究においては、もっぱら国内租税法令と租税条約の関係という視点から、租税条約上、租税回避否認規定を定めることができるとすればどのような態様においてであるか、租税条約と国内法令上の租税回避否認規定との関係はどのような関係に立つかという二つの論点を中心的論点として調査研究した。まず、資料収集については、欧州司法裁判所の裁判例(欧州司法裁判所及び欧州委員会のウェブサイトでの速報、典拠情報)の収集、専門雑誌掲載論文などを中心に情報収集を行った。とりわけ、欧州司法裁判所の裁判例については、審理中の事案を含めて、欧州においても租税専門家の高い関心を集めているので、関連する判例評釈など多数の論文が公表されている。国内のいくつかの大学にはそれらが掲載される欧州租税専門雑誌が所収されているので、非常勤出講などの機会を捉えて、それを含めて資料収集を行った。また、欧州学会等への学会参加の機会を捉えて、学会に参加する欧州専門家、米国専門家と面談し、近時の動向について情報収集と意見交換を行った。最新の情報や刊行物では言及されていない事情などを直接聞くことができ、インタビューによる情報収集は、詳細かつ綿密な情報収集には不可欠な手段であることが改めて理解された。これらの資料収集、情報収集をもとに分析を行い、国税庁セミナー、法務省研究会などでの研究発表に際してその分析を公表し、参加者からの批判、意見を募った。特に租税条約と国内法の法的関係についてはいくつかの点で有益な意見等が寄せられた(とりわけ、自力執行力について)。本年度は、本研究課題での研究計画期間の最終年度に当たる。そのため、本年度の研究活動は、昨年度来の研究活動である資料収集やヒアリングなどによって得られた最近の動向を整理し、分析を進めると同時に、適宜、論説や学会報告などの機会を通じて研究成果を社会に還元することを目標とした。このような計画の元、実際にも、学会発表、論説の公表を行い、さらには、本研究課題での研究活動の一環として行っている各種モデル租税条約の調査研究(邦訳を雑誌に掲載し、OECDモデル租税条約については簡略版の最新版を継続的に翻訳出版している)も進めることができ、2010年版OECDモデル租税条約について簡略版の邦訳を社団法人日本租税研究協会から刊行した。本年度の研究対象としての論点は、日本と欧州諸国、米国という三大経済圏が、周辺国も含めてどのように国際課税上の関係を成立維持しているのか、その要因はどのようなもので、我が国経済の発展にとってどのような関係が望ましいかを法政策的観点から分析するというものであるが、その大きな論点としてのモデル租税条約の標準化や国際的租税回避に対抗する法的ツールとしての租税条約の意義について、本年度に論説を公表し、また、地域共同体法という我が国には見られない法的枠組みを地域的に有する欧州連合における欧州条約と加盟国国内租税法、非加盟国国内租税法の関係について、日本EU学会平成23年度年次総会において研究発表を行い、研究成果を適時に社会還元することができた。
弥生開始期の人口動態に関する数理的研究

本研究では、北部九州の弥生中期の甕棺に保存された人骨資料のデータと、甕棺の編年に関する考古学的データ、そして、人骨資料欠落期における考古学的知見を有効に用いることにより、弥生開始期の人口動態に関して、集団遺伝学モデルを用いて数理科学的、定量的な解析を行った。弥生開始期に、縄文系弥生人(土着系)の集団(あるいは、集団群)と渡来系弥生人を中心とした集団の2つの集団が存在したとする。縄文系遺伝因子、渡来系遺伝因子を、それぞれAとaとする。縄文系集団におけるAA個体数と、渡来系集団における、渡来系弥生人aa、混血人Aaと縄文系弥生人AAの個体数の変化(増加)は集団遺伝学における連続時間モデルを用いて記述することができる。弥生中期における縄文系と渡来系弥生人の割合は甕棺に保存された人骨の資料等により推測される。弥生開始期から前期末までの時間を200300年とし、甕棺に保存された人骨数の推移から求められた渡来系弥生人を中心とした集団の人口増加率、さらに縄文系弥生人集団の人口増加率を与えることにより、弥生開:始期の人口動態に関する知見を得ることができる。本研究では、弥生開始期の渡来系集団の渡来系、混血、縄文系の比率が男女により異なる場合と、渡来系集団における渡来系、混血、縄文系の個体に生存率に差がある場合の2つの場合を解析し、渡来系集団の創設期に取り込まれた縄文人女性の比率等に関する知見を得た。さらに、今後の研究としては、弥生中期の人骨資料から抽出されたミトコンドリアDNAの塩基配列を、縄文人の対応するDNA塩基配列と比較することにより、本研究により得られた結果の妥当性を考察することを準備中である。
「あきらめが悪い」天敵の生物的防除における有効性の評価

天敵を利用した害虫防除において、害虫の発生初期に天敵を放飼すると餌が少ないため定着に失敗することが多い。そこで餌密度が低くても、その場をすぐに去らずに餌探索を続ける(すなわち「あきらめが悪い」)系統を育種することによって問題を改善できるかどうかについて、害虫アザミウマの天敵であるタイリクヒメハナカメムシで検証している。本研究課題では、育成した「あきらめが悪い」系統の有効性を評価するため、長期の人為選抜や餌密度が本系統の探索行動に関する特性に及ぼす影響を調査する。
＜第二世代＞のホロコースト文学研究－１９８０年以降のドイツ・オーストリアを中心に

2018年度は、研究実施計画に基づき、戦後ドイツ生まれ、あるい幼年期にドイツへ移住し青年期を送った第二世代ユダヤ系作家の作品研究を行った。オーストリアに比べて該当する作家は少ないが、近年多数の作品を発表し、文壇の注目を浴びているのがマクシム・ビラーとエスター・ディシェライトであり、今年度は彼らの作品の読解、分析ならびに二次文献の収集が研究の中心的課題であった。彼らは、第二世代ユダヤ系作家として、「新しい傾向」を示している。ビラーは、ドイツで「過去の克服」が進んだ後の新たな現象として、病的なまでの被害者意識に苛まれるドイツ人と、そうしたドイツ人の罪の意識を刺激し続けるユダヤ人のサディスティックな側面を挑発的に描き出す作家である。彼は自伝的エッセイにおいても、「ユダヤ的」でなくてはならないことを強いられることに反発するドイツの若いユダヤ人の葛藤を描き出すなど、固定化したユダヤ人/非ユダヤ人の関係が時に逆転する病理を指摘しており、親世代のトラウマに縛られ続ける第二世代、という構造に亀裂を入れている点で興味深い作家である。ディシェライトは、第二世代として、「論理」ではなく「感覚」に神経を研ぎ澄まし、それを断片的性格の強い文章で描き出している。ユダヤ人であることから逃げたのち、やはり回帰することを決意する過程を描いてはいるが、そこには論理的な思考のプロセスがあるのではなく、むしろ「感覚」による親世代との繋がりの発見があった。そうした点においても、彼女の第二世代としての自己省察は、ビラー同様、新しい契機を孕んでいると言える。こうした新たな兆候の発見は、続く第三世代への通路ともなりうることから、興味深い現象の確認であったと考えられる。今年度は、8月に次年度からの在外研究の事前準備もかねて、オーストリアのウィーンに研究滞在することが出来た。その間にウィーン大学の研究者とも交流し、本研究についての有益な助言を得るとともに、様々な博物館、資料館での調査から、具体的な情報を収集することも出来た。今回は対象作家を事前に絞り込み、文献を収集出来ていたこともあり、スムーズに研究の体制に入ることが可能となった。在外研究を控えていることもあり、事前準備を兼ねて研究に弾みがついたこともあり、おおむね計画は順調に進展した。今後は、2019年度にオーストリア・ウィーンに在外研究で滞在する機会を得たこともあり、現地で実際に該当する作家と交流することも予定しており、また多数のドイツ、オーストリアの研究者ともコンタクトを取る段取りが出来ている。現在の社会状況を照らしながら本研究計画を進められることは、資料収集の容易さ、有益な助言が得られる可能性の大きさからも十分に期待できる。これまで2年間に積み重ねて来た研究内容をアウトプットしてゆく良い機会でもあるので、積極的に研究成果の発表に努めて行けると予想している。平成29年度は、1「ホロコースト文学第一世代に関する包括的研究内容の概要把握」と2「ホロコースト文学第二世代作品群の収集ならびに読解、データベース化作業」を行った。1については、当初L.ランガーの『ホロコーストの文学』やR.イーグルストンの『ホロコーストとポストモダン』などの主著とされている研究書を読み進める計画であったが、それ以外にもアルヴァックスの集合的記憶論や、アスマン夫妻による文化記憶論、マリアンヌ・ハーシュのポストメモリー論にも範囲を拡大し、戦争記憶論の文脈でのホロコースト文学論研究へと展開した。2に関しては、研究開始時に把握していたものよりもさらに広範囲にわたる作品群を発掘し、体系化することが出来た。すなわち、第二世代の作品は、すでに代表作とみなされているものと並んで、実際には無名の作家による文学的価値があまり高くないものが多数存在することが明らかとなった。よって研究では、二次文献の中で言及されているだけで、これまでその存在を知られていなかった作品の収集にも力を注いだ。その結果、相当の数の作品とそれに関する情報を集めることが出来た。またその調査の過程で、ホロコースト体験に過剰に共感した結果、犠牲者に過剰に感情移入し、「なりすます」という現象が頻発していることも確認された。(代表的な事例としてはヴィルコミルスキー事件が挙げられる。)これは単なる詐称ではなく、実体験が遠いものでありながら、共感したいと強く願った結果として、第二世代にとって看過しえない現象である。過度の同一化は、ポストメモリー論においても指摘されている現象であり、第二世代文学研究にとっての重要な問題領域である。今年度は、その点について考察する端緒を開くことが出来た。本研究課題の進捗状況は、平成29年度に相当数の作品と理論的著作を集め、概観できたことにより、おおむね順調に進展していると考えられる。もっとも、当初の予想を上回る作品群が視野に入ってきたことにより、適切な分類方法を見出す必要が生じている。ある程度、大まかな分類は行うことが出来ているが、より精緻な分類を行い、隠れていた問題性を浮き彫りにするまでには至っていないので、今後一層の読み込みを行って行きたい。

ビラーは、ドイツで「過去の克服」が進んだ後の新たな現象として、病的なまでの被害者意識に苛まれるドイツ人と、そうしたドイツ人の罪の意識を刺激し続けるユダヤ人のサディスティックな側面を挑発的に描き出す作家である。彼は自伝的エッセイにおいても、「ユダヤ的」でなくてはならないことを強いられることに反発するドイツの若いユダヤ人の葛藤を描き出すなど、固定化したユダヤ人/非ユダヤ人の関係が時に逆転する病理を指摘しており、親世代のトラウマに縛られ続ける第二世代、という構造に亀裂を入れている点で興味深い作家である。ディシェライトは、第二世代として、「論理」ではなく「感覚」に神経を研ぎ澄まし、それを断片的性格の強い文章で描き出している。ユダヤ人であることから逃げたのち、やはり回帰することを決意する過程を描いてはいるが、そこには論理的な思考のプロセスがあるのではなく、むしろ「感覚」による親世代との繋がりの発見があった。そうした点においても、彼女の第二世代としての自己省察は、ビラー同様、新しい契機を孕んでいると言える。こうした新たな兆候の発見は、続く第三世代への通路ともなりうることから、興味深い現象の確認であったと考えられる。今年度は、8月に次年度からの在外研究の事前準備もかねて、オーストリアのウィーンに研究滞在することが出来た。その間にウィーン大学の研究者とも交流し、本研究についての有益な助言を得るとともに、様々な博物館、資料館での調査から、具体的な情報を収集することも出来た。今回は対象作家を事前に絞り込み、文献を収集出来ていたこともあり、スムーズに研究の体制に入ることが可能となった。在外研究を控えていることもあり、事前準備を兼ねて研究に弾みがついたこともあり、おおむね計画は順調に進展した。本研究の今後の推進方策については、当初の計画通り、平成30年にはドイツの第二世代作家の作品研究に着手する予定だが、他方では、地域別の分類とは別に、「対話性」「同一化」「ユダヤ人/ドイツ人の力関係の逆転」などの主題による分類の可能性について考察を深めていきたい。ドイツ在住の第二世代作家は、ドイツの方が「過去の克服」が進んでいたことにより、問題意識においてオーストリアの作家に比べて進歩的である傾向が見られる。そのため、マクシム・ビラー、エスター・ディシェライトといったドイツの作家研究の中から恐らく先進的な主題が見出されるように予測される。今後は、研究着手前には十分に輪郭を捉えることの出来なかった、主題について明確化させてゆく予定である。今後は、2019年度にオーストリア・ウィーンに在外研究で滞在する機会を得たこともあり、現地で実際に該当する作家と交流することも予定しており、また多数のドイツ、オーストリアの研究者ともコンタクトを取る段取りが出来ている。現在の社会状況を照らしながら本研究計画を進められることは、資料収集の容易さ、有益な助言が得られる可能性の大きさからも十分に期待できる。これまで2年間に積み重ねて来た研究内容をアウトプットしてゆく良い機会でもあるので、積極的に研究成果の発表に努めて行けると予想している。
予測歯科医学の創生に向けた歯周感染感受性の分子基盤解析

本研究では、歯周細胞の細胞内殺菌機構を解析し、歯周病罹患の遺伝的宿主リスクを判定する予測歯科医学の創生に寄与することを目的とした。P. gingivalisは歯肉上皮細胞に侵入後,初期エンドソームに存在し、細胞輸送小胞の融合に関わるSNAREタンパク質VAMP2を介した輸送経路により、細菌の約半数は細胞外に脱出し、細胞内に残った細菌の大半はオートファジー経路に輸送されることが示された。さらに細菌を捕獲するオートファゴソームは小胞体とミトコンドリアの接触点で生成されていることも示された。これは、2つの全く異なるオルガネラが協働して第3のオルガネラを産むというユニークな知見である。Porphyromonas gingivalisは、歯肉上皮細胞や歯肉繊維芽細胞に侵入し、感染の進行と慢性化を図る。そのため、宿主の細胞内殺菌能力の高・低が歯周病の発症と慢性化の大きな決定因子と考えられるようになってきた。本研究では、歯周細胞の細胞内殺菌機構を解析し、その殺菌効率の決定因子となる分子基盤を明らかにすることにより、歯周病罹患の遺伝的宿主リスクを遺伝子多型から評価する方法を確立し、将来の歯周病発症を予測する「予測歯科医学」の創生に寄与することを目的としたものである。選択的な細胞内小胞輸送を制御するSNARE分子は、細胞内P. gingivalisの選別輸送も制御していると考えられる。そこで、SNAREファミリーのうち、細胞膜と初期エンドソームに局在するSNAREに焦点を当て、RNAiノックダウン法によるスクリーニングにより、全輸送経路へのSNAREの関与を解析した。その結果、P. gingivalisは歯肉上皮細胞に侵入後,初期エンドソームに存在し,輸送小胞の融合に関わるSNAREタンパク質であるVAMP2と共局在を示すことを確認した.また,歯肉上皮細胞のVAMP2の発現をノックダウンさせると,細胞内に存在するP. gingivalisの生存菌数が増加した.さらに,VAMP2ノックダウン歯肉上皮細胞では,感染後期においてもP. gingivalisと初期エンドソームとの共局在が多く認められた.これらの結果より,P. gingivalisの初期エンドソームから次のオルガネラへの輸送に,VAMP2が関与する可能性が示された.本研究では、歯周細胞の細胞内殺菌機構を解析し、歯周病罹患の遺伝的宿主リスクを判定する予測歯科医学の創生に寄与することを目的とした。歯周病菌は歯肉上皮細胞や歯肉繊維芽細胞に侵入し、感染の進行と慢性化を図る。一方、宿主細胞はエンドサイトーシス経路などのメンブレントラフィック機構を用いて侵入細菌を分解する。この「細菌vsメンブレントラフィック」の戦いの転機が歯周病の発症において大きな影響を与えている。メンブレントラフィック機構のひとつであるオートファジー(自食作用)とは、細胞の中を掃除することで病気が起こるのを防ぐ仕組である。細胞の中に壊れたミトコンドリアや古いタンパク質などが溜まったり病原体が侵入したりすると、細胞の健康が損なわれ、その結果アルツハイマー病、発がん、心不全、糖尿病、感染症、炎症など多岐にわたる病気が起こる。それを防ぐために細胞はオートファジーという仕組みを持っている。オートファジーを担うオートファゴソームは、膜で包まれた球形のオルガネラであり、必要に応じて細胞の中に現れ、細胞にとって有害な上述のものを取り込んで分解する働きを持つ清掃マシーンのような存在である。どこからともなく現れ役目を終えると消えるため、どこで造られているのかがこれまで40年近く論争の的になっていた。最も強力な歯周病菌でもあるP. gingivalisは細胞質内へと侵入しオートファジーにより捕獲され分解・殺菌される。我々はオートファゴソームの形成起源について検討を加えた。その結果、オートファゴソームが別のオルガネラであるミトコンドリアと小胞体が接触する場所で造られていることを見出した。今回の研究成果によって、40年来の謎が解かれ、異なるオルガネラが協力して他のオルガネラを産むというこれまで知られていなかった現象が明らかとなった。オートファジーの仕組みが分かったことで、本研究は大きく進展した。本研究成果は英科学誌「ネイチャー」(電子版)に、ロンドン時間の平成25年3月3日18時(日本時間の平成25年3月4日午前3時)に掲載され、社会的反響を呼んだ。全ての研究費は物品費(試薬、プラスミド等の購入)に給する予定である。
宇宙論的銀河・銀河団形成シミュレーションとバイアスの起源

(1)暗黒物質ハローと高密度ピークの2点相関に対する非線型確率バイアスバイアスのもつ非線型性・確率的要素は、重力レンズ効果などを使えば、将来、直接観測できるようになるが、こうした観測だけから質量分布の3次元データを再構成することは困難である。従って、シミュレーションに基づく解析から、現実の天体がどのようにバイアスされているか、経験的理解を得ることも不可欠となる。ここでは、バイアスに対する重力進化の影響に特に着目し、N体シミュレーションを用いて、仮想天体に対する非線型確率的バイアスの性質(スケール依存性・時間的進化)を調べた。質量分布の3次元データから、重力平衡にある領域(ハロー)と高密度領域(ピーク)を選び出し、カタログデータに反映される非線型確率的バイアスの性質を2点相関の評価を通じて、定量化した。その結果、バイアスの非線型性・確率的要素は、重力の非線型性に伴って増大し、天体の特性(サイズ等)に強く依存することが示された。その一方、準非線型・線型領域では、バイアスはスケールに依らない単純な線型関係になり、仮想天体とダークマターの一対一対応が、かなりいい近似として成り立つことが明らかになった。さらに、そうした領域では解析的モデルによる理論予言ともよく一致することも確かめられた。(2)宇宙論的流体シミュレーションを用いた銀河、銀河団のバイアスモデルの検証Press--Schechter理論は解析的な近似理論として、銀河団に関する宇宙論的予言を行う際にひろく使われており、最近では、その拡張版理論により、天体分布の空間バイアスを扱う研究にも応用が広がっている。我々は、拡張Press--Schechter理論に基づき、ダークマターハローの非線形確率的バイアスの解析的モデルを構築したが、解析モデルの妥当性、特にガスの力学進化を考慮した際の影響を調べるため、200万個のガス粒子および同数のダークマター粒子を用いて、SPH(Smoothed Particle Hydrodynamics)シミュレーションを行った。合計6モデルのシミュレーションを行うことによって、銀河団スケールにおいては、解析的近似では無視されている幅射冷却や背景紫外線幅射による加熱を考慮しても、Press--Schechter理論の予言する温度関数が良い近似であることを明らかにした。さらに、シミュレーションから同定した銀河・銀河団の空間相関をダークマターハローの解析的モデルと比較することで、ガスの力学進化を考慮しても、解析的モデルが銀河・銀河団スケールの天体分布をよく記述し得ることを明らかにした。本研究計画の第一年度である本年度は、主としてバイアスの理論モデルの整備と数値シミュレーションの準備を行った。宇宙論的赤方偏移空間における光円錐効果の定式化とN体数値実験による理論予言の検証、線形バイアス理論を用いたX線銀河団の2点相関関数の予言、非線形確率過程を考慮したダークハローに対するバイアスモデルの構築がその主な結果として出版された。特に最後のバイアス理論は、現存する唯一の物理的モデルであり、本研究計画の中核をなす基礎理論となる。そこで、最終的な数値計算の結果が出る前に、我々がすでに計算した簡単化されたシミュレーションデータ(ジーンズ条件を満たすガス粒子が銀河となり、流体からデカップルするという最も簡単な銀河形成スキームのもとで計算されたN=128^3粒子を用いた流体シミュレーションの結果)を用いて、理論を検証した。

その結果は現在投稿中であるが、小スケールでの空間相関の進化を議論するためには、ハローが点ではなく有限の大きさをもっていることによる体積効果を考慮する必要があることがわかり、現在モデルを改良する方法を考察しているところである。これと並行して、東京大学初期宇宙研究センター、高エネルギー物理学研究所、国立天文台、に設置されている計算機を用いて、ここ数年にわたって開発してきた宇宙論的流体数値計算コードを並列化し、N=256^3粒子をシミュレーションの準備を行った。その結果、国立天文台に最近導入されたベクトル並列スーパーコンピュータが最も適していることを確認し、4月から計算を開始できる状況に至った。また、従来から継続中である遠方QSOの周りでの銀河相関の可視光観測、遠方銀河団に対するスニャーエフゼルドビッチ効果のミリ波観測の共同研究についてもその成果をまとめ公表することができた。本年度は、銀河、銀河団が形成されるもっとも重要な場所である暗黒物質ハローに対して、理論モデルとシミユレーションデータを駆使して、その空間的バイアスを記述するモデルを構築した。今回提唱した経験的なモデルは、数値シミュレーションデータの2点相関関数を10パーセント程度の誤差範囲で再現できる。さらにこのモデルをジーナス統計と呼ばれる、宇宙の密度分布のトポロジカルな性質を記述する統計量に応用し、将来の観測データを用いた検証可能性について議論した。また、最近この暗黒物質ハローの中心部の密度プロファイルが、理論的にも観測的にも大きな興味をよんでいるが、遠方銀河が手前の銀河団の重力ポテンシャルによる重力レンズ効果のために像が変形されアーク上のイメージを作る確率を用いて中心部の密度分布を検証する方法論を提案した。一方、暗黒物質の非線形密度場の確率分布関数が、対数正規分布にしたがうことを明らかにし、これを用いて、さまざまな統計量の推定が理論的に可能となることを示した。観測的なプロジェクトとしては、茨城大学、国立天文台、東北大学のグループと共同提案していた野辺山観測所での銀河団のSZ観測の2年間長期観測計画が採択され、現在、観測を実行中である。最終年度である来年度には、これらのデータも半数は解析が終了することが期待でき、その結果を通じて、上述の暗黒物質ハローの中心部での密度分布、および空間バイアスに対する観測的制限をうる予定である。(1)暗黒物質ハローと高密度ピークの2点相関に対する非線型確率バイアスバイアスのもつ非線型性・確率的要素は、重力レンズ効果などを使えば、将来、直接観測できるようになるが、こうした観測だけから質量分布の3次元データを再構成することは困難である。従って、シミュレーションに基づく解析から、現実の天体がどのようにバイアスされているか、経験的理解を得ることも不可欠となる。
準凡用計算機向け拡張GRAPEライブラリの開発

分子動力学シミュレーションや渦法による乱流シミュレーションに使うために、専用計算機MDGRAPEのライブラリを拡張して准汎用計算機(PLAYSTATION 3やGPU)向けのライブラリを開発した。最初にMDGRAPE-3用ライブラリであるMR3ライブラリをPS3やGPUに対応した。また、PS3では粒子数が多いときは並列化により更に高速化が達成できた。GPUでは渦法による乱流シミュレーションのために複数枚使って計算を更に高速化した。本研究の目的は、グラフィックカード(GPU)やゲーム機などの準汎用的な計算機を効率的に粒子ベースの科学技術計算に適応できるライブラリプログラムを開発することである。そしてこのライブラリを用いて分子動力学シミュレーションや渦法などのプログラムを加速する。この結果通常のPCに比べて一桁コストパフォーマンスに優れる計算環境を実現することを目指す。平成20年度は、ライブラリの基本部分を開発した。GPUを搭載したPCを購入し、MDGRAPE-3用のMR3ライブラリの互換ライブラリを、GPUとPLAYSTATION 3(PS3)向けに開発した。MR3ライブラリは、申請者が以前に開発したMDGRAPE-3用のライブラリである。MDGRAPE-3に特化したライブラリであるが、このライブラリ互換にすることで動作するアプリケーションがいくつかある。例えば、AMBERやCHARMMなどの生体高分子の分子動力学シミュレーションによく使われるプログラムを動かすことが出来る。その際注意しなければならないのは計算精度である。GPUやPS3では基本的に単精度しか高速に演算出来ないため、複数の単精度変数を組み合わせて精度を向上させる方法を実装した。次にMDGRAPE-3では計算出来ないような粒子間相互作用も計算できるようにした。例えばMDGRAPE-3では、ペアの原子種の組み合わせに応じてパラメータを変化させることができるが、そのパラメータの数は2個までしか対応しない。Lennard Jonesのような典型的な分子間力の形であれば問題がないが、例えばTosi Fumiポテンシャルでは4つのパラメータが必要になる。GPUを用いることでTosi Fumiポテンシャルを使いながらも効率的にNaC1の分子動力学シミュレーションを加速した。平成21年度は、平成20年度に開発したライブラリを拡張した。一つは並列化に対応させたことである。PLAYSTATION 3(PS3)用には、MR3ライブラリを並列化しAMBERによる分子動力学シミュレーションを複数台のPS3で加速した。3万粒子のシミュレーションでは16台のPS3を用いることにより7倍程度加速されたが、逆に1万粒子では台数が8台を超えると加速しなくなった。これはPS3のネットワークが比較的低速であるためである。もう一つの拡張はGPUを用いて渦法に対応したことである。渦法は乱流の直接計算の手法の一種であり、Fast Multipole Methodを用いることで計算量をO(N)にまで減らせることが特徴である。MDGRAPE-3を用いた実装は以前からあったが、専用計算機であるため何倍も無駄な計算を行う必要があった。今回GPUを用いることで無駄な計算を省いた。これらの拡張を応用して、GPUを用いた渦法による一様等方性乱流の大規模シミュレーションを行った。64GPUを用いて$9.4/Gflopsを達成し、通常のPCに比べて一桁以上コストパフォーマンスに優れる計算を行うことが出来た。
フリードリヒ・ヤコービの哲学

18世紀末ドイツにおけるスピノザ復興に大きく貢献したフリードリヒ・ヤコービの『スピノザ書簡』は、スピノザを頂点とする、デカルト以降の合理主義哲学を批判しながら、ヤコービが自らの哲学的立場を表明した書である。したがってこの本は、彼の哲学が解明されてはじめて十分に理解できるものである。こうした観点から本研究は、これまで日本において無視されてきた彼のふたつの哲学小説『アルヴィル』『ヴォルデマール』や政治・経済論文を含めて、ヤコービの哲学の全体像を解明しようと努めた。平成25年度は、前年度の研究成果を学会で発表(平成25年10月の社会思想史学会での自由論題報告「フリードリヒ・ヤコービの自由主義」)する一方で、研究計画にしたがってヤコービの二つの哲学小説『アルヴィル』と『ヴォルデマール』の内容を検討した。1775年と1777年に発表された両著作が、それぞれ1792年と1796年に大幅に改訂されて再刊されるまでに、ヤコービ自身の立場がどのように変化したのかを、諸版を対照しながら丹念に跡づけた。その結果、初版が疾風怒濤(シュトルム・ウント・ドラング)文学(とりわけゲーテ)の影響下で書かれたのにたいして、汎神論論争を経て約20年後に刊行された改訂版には、彼のその後の哲学的発展(スピノザならびにカントとの対決、それと関連したプラトン受容など)が色濃く反映されていることが分かった。この研究成果は、当初の計画通り平成26年6月下旬の日本哲学会大会(「哲学小説の誕生ーフリードリヒ・ヤコービの『アルヴィル』『ヴォルデマール』を読む」という論題でエントリー済)や10月上旬の日本倫理学会で発表する予定である。また文献講読と並行して、文献調査・収集も精力的に行った。とりわけヤコービの蔵書の一部が所蔵されているマルティン・ルター大学ハレ=ヴィッテンベルクの図書館において、ヤコービと彼に関連する思想的潮流(啓蒙主義、ドイツ観念論ならびに初期ロマン主義)に関する文献を調査・収集した。啓蒙哲学ならびにカントの批判哲学から、疾風怒濤、ドイツ観念論、ロマン主義、さらに自由主義までさまざまな思想的潮流の生成と発展に大きくかかわりながら、これまでわが国では十分に解明されてこなかったフリードリヒ・ヤコービの哲学の全貌を明らかにする、という本研究の目的にしたがって、平成24年度は、まず国内外のヤコービに関する研究文献を精力的に収集することから始めた。そのため、まずヤコービとかかわりの深い思想家の邦語文献を調査・収集し、フィヒテをはじめ邦訳が出版されているものに関しては、本研究のために与えられた物品費で購入させていただいた。しかし、ヤコービにかんする邦語文献は限られているので、本国ドイツで3回にわたり文献収集ならびに研究滞在を行った。滞在先として選んだのは、マルティン・ルター大学ハレ=ヴィッテンベルクの図書館ならびにヨーロッパ啓蒙研究のための学際センター(IZEA)で、今回はヤコービの政治と経済に関する著作、すなわち『政治的ラプソディー』『続・政治的ラプソディー』『レッシングが語ったこと』などに関連する文献を中心に収集した。ヤコービの政治・経済思想については、邦語文献がほとんどないため、今回の収集で、研究に必要な文献の概要をつかむことができたのは、大きな収穫であった。また、ハレ大学哲学研究科には、フィヒテの専門家で、ヤコービやドイツ観念論に詳しいユルゲン・シュトルツェンベルク教授がおり、彼のもとで学ぶ若手研究者と研究交流の機会を持ち、知的な刺激を受けたのも収穫であった。平成26年度は、ます前年度の研究成果を学会で発表した(日本哲学会第73回大会での一般研究発表「哲学小説の誕生ーフリードリヒ・ヤコービの『アルヴィル』と『ヴォルデマール』を読む」)。そこでは、ドイツ語圏における最初の哲学小説といわれる『アルヴィル』と『ヴォルデマール』が、それぞれ1775年と1777年に発表されてから、1792年と1796年に改訂版が出るまでにヤコービ自身の哲学がどのように変化したのかを、各版を対照しながら丹念に跡づけた。その結果、シュトルム・ウント・ドランク文学(とりわけゲーテ)の影響下で書かれた初版にたいして、汎神論論争のあとに刊行された改訂版には、彼のその後の哲学的発展(スピノザならびにカント・フィヒテとの対決、それと関連したプラトン受容など)が色濃く反映されていることを明らかにした。また、本研究の締めくくりとして、本研究の成果の概要を、日本倫理学会第65回大会の自由課題発表において「信へのSalto mortaleーフリードリヒ・ヤコービにおける倫理と宗教」というタイトルで発表した。しかし、発表後になされた他の研究者との討論を通じて、ヤコービの思想におけるヨハン・ゲオルク・ハーマンの影響の大きさを再認識し、ハーマンの影響をその深さと広がりにおいて把握することなしに、本研究を終えることはできないとの結論に達した。そのため、平成26年度に終了予定だった本研究を1年間延長し、ハーマン・ヤコービ関係を明らかにしてから、本研究を締めくくることにした。そもそも昨年度で終了するはずであった本研究をあえて一年間延長したのは、近年のハーマン・ヤコービ研究の成果を踏まえて、両者の関係を論じることなしに、本研究を終えることはできないとの思いからだった。そこで最終年度は、現在のヤコービ研究において半ば意図的に忘れられているハーマンの影響を、思想的ならびに文献学的に立証すべく、文献収集とテキストの講読に努めた。

その成果は、ドイツにおけるヤコービ研究の第一人者と目されるボーフム大学のビルギット・ザントカウレン教授を囲んで開催された国際会議「ドイツ古典哲学研究の新段階」においてドイツ語で発表した"Glaubensphilosophie oderUnphilosophie. DiePhilosophiekritikvon Hamann und Jacobi."(信の哲学あるいは非哲学。ハーマンとヤコービの哲学批判)と、論文『「信」への「死の跳躍」ー「時代の精神形成の転換点」としてのフリードリヒ・ヤコービ』に示されている。これらの成果を含め、ヤコービの政治・経済論、哲学小説、宗教哲学にかんして、この4年間に学会等で発表した4編を中心に『研究成果報告書』を作成し、本研究を締めくくった。研究遂行中の新たな知見(ハーマンからの影響の再評価)により、当初の計画より一年長くかかってしまったが、ヤコービの哲学の全体像を把握するという本来の研究目的は、計画通り実現されたと考える。18世紀末ドイツにおけるスピノザ復興に大きく貢献したフリードリヒ・ヤコービの『スピノザ書簡』は、スピノザを頂点とする、デカルト以降の合理主義哲学を批判しながら、ヤコービが自らの哲学的立場を表明した書である。したがってこの本は、彼の哲学が解明されてはじめて十分に理解できるものである。こうした観点から本研究は、これまで日本において無視されてきた彼のふたつの哲学小説『アルヴィル』『ヴォルデマール』や政治・経済論文を含めて、ヤコービの哲学の全体像を解明しようと努めた。「研究の目的」は、かなりの部分で達成されているが、最終段階において新たな知見(ハーマン・ヤコービ関係の再評価)が得られたため、それを踏まえて研究をまとめることにした。哲学平成27年度は、ハーマン・ヤコービ関係の解明に努めるとともに、これまで学会等で発表してきた内容を論文にまとめ、学会誌・紀要等で発表して、研究成果を世に問うつもりである。なお本研究は、研究代表者がいずれ執筆したいと考えているヤコービにかんするモノグラフィーの主要部分をなすものであり、時間的に可能であれば平成27年度中にも、この作業に取りかかりたい。当初の研究計画通りに研究が進んでおり、エントリーに時間がかかるため時間的ずれがあるものの、当該年度の研究成果を学会等で発表しているため。研究計画にしたがって、ヤコービの政治・経済思想の解明に必要な文献を調査・収集できたため。新たな研究課題(ハーマン・ヤコービ関係の解明)が見つかり、そのために予算執行を保留したため。平成26年度は、全国的な学会で研究成果を発表しつつ、学会誌にも積極的に投稿して研究成果を世に問うつもりである。なお本研究は、研究代表者がいずれ執筆したいと考えているヤコービにかんするモノグラフィーの主要部分をなすものであり、時間的に可能であれば、26年度中にもこの作業に取りかかりたい。平成24年度の研究成果は、25年秋に関西学院大学で開催される社会思想史学会の大会において、「ヤコービの自由主義」というタイトルで発表する予定である(すでにエントリー済)。そして25年度は、ヤコービの哲学小説、とりわけ『アルヴィル』や『ヴォルデマール』の検討に進みたい。この両著は、それぞれ1775年と1777年に最初に発表されてから、汎神論論争をまたいで、1792年と1796年に最終版が出るまで、何度も手を加えられている。
血漿FGF21はミトコンドリア病の臨床症状を反映できるか？

日本人において、血漿FGF21はミトコンドリア病のバイオマーカーになることを明らかとした。同時に、重症度スコアのJMDRS、NMDASを使用し、ミトコンドリア病の重症度とFGF21には相関性があり、FGF21はミトコンドリア病の重症度と相関することを明らかにした。さらに、GDF15がミトコンドリア病のバイオマーカーになることを明らかにし、感度97.9%、特異度95.2%で、ミトコンドリア病のバイオマーカーの中ではもっとも有用であることを報告した(Yatsuga S, et al 2015)。2013年度は、ミトコンドリア病の患者群49名の血漿FGF21の値を測定することができた。ミトコンドリア病患者群では、MELAS28名、MELA11名、KSS5名、Leigh脳症5名であり、いずれも遺伝学的もしくは酵素活性学的に診断のついているものを抽出することができた。ミトコンドリア病患者群の年齢は、0ー76歳と幅広かった。男女比は、25:24でほぼ同数であった。同時に、コントロール群として149名の血漿FGF21の値を測定することができた。血漿FGF21は、甲状腺機能低下症、2型糖尿病、肥満症などで上昇する傾向があることが報告されているため、甲状腺機能正常、糖尿病なし、BMIは18ー25(成人にて)の群で絞り込みコントロール群として抽出できた。コントロール群の年齢は、1ー50歳であった。男女比は、70:79でこちらもほぼ同数を集めることができた。2013年度で、患者検体とコントロール検体を集めることができ、それらのFGF-21値をすべて測定することができた。2014年度は、Disease controlとして、心不全、筋ジストロフィーの患者検体を集め、FGF-21を測定した。2年間で得られたデータより、統計解析を行った。FGF-21は従来のミトコンドリア病のバイオマーカーと比べ、比較的高い感度・特異度を示した。ROC解析では、FGF-21は0.919(95%CI:0.865-0.973)、乳酸は0.882(95%CI:0.814-0.950)、ピルビン酸は0.706(95%CI:0614-0.798)、L/P比は0.919(95%CI:0.865-0.973)であった。L/P比とFGF-21は同等の感度・特異度となった。そこで、新たにGDF-15という新たなバイオマーカーを計測することとした。ミトコンドリア病の重症度スコアとして、JMDRS、NMDASを使用した。FGF-21は重症度と相関することが示唆された(JMDRS:r=0.69(p<0.001)、NMDAS:r=0.59(p<0.001))。平成27年度、過去2年間に蓄積したGDF15、FGF21の患者ならびにコントロールのデータを解析した。GDF15、FGF21はどちらも既存のミトコンドリア病のバイオマーカー(乳酸、ピルビン酸、L/P比など)に比べると有意に優れたバイオマーカーであった。特にGDF15に関しては、FGF21よりも有用であり、感度・特異度ともに95%を越えることが明らかとなった。重症度もGDF15、FGF21ともに相関することも明かとなった。これらのデータは、Annals of Neurologyに投稿し採択された(Growth differentiation factor 15 as a useful biomarker for mitochondrial disorders. Yatsuga S, Fujita Y, Ishii A, Fukumoto Y, Arahata H, Kakuma T, Kojima T, Ito M, Tanaka M, Saiki R, Koga Y. Ann Neurol. 2015Nov;78(5):814-23.)。予定通り、患者、コントロール、Disease controlの検体を集め、FGF21を測定できている。さらに、統計解析まで行い、FGF21のバイオマーカーとしての優位性が示された。新たに、GDF15という新しいバイオマーカー候補も見つかった。ミトコンドリア病FGF21が有意に従来のバイオマーカーよりも、ミトコンドリア病に対して感度・特異度が高い傾向にあることを示すデータが得られている。さらに、新しいバイオマーカーも見つかり、それらを合わせて解析していけるようにする。すべてのデータ解析から、論文作成を行う方針である。また、各種学会で発表し、貴重な意見やコメントを頂く予定である。予定通りの人数のミトコンドリア病の患者数、コントロール群の人数の血液サンプルを確保することができた。概ね予定通りの支出である。物品の購入が予想よりも下回ったため、わずかな余剰が生じたと考える。

集まったミトコンドリア病とコントロール群の血液サンプルで、血漿FGF21の測定をELISA法で行う。それらのデータをもとに、ROC曲線を描き血漿FGF21がミトコンドリア病のバイオマーカーになるかを再現する(Suomalainenらが2011年に唱えている)。日本人のミトコンドリア病でも血漿FGF21が上昇していることを確認した後に、重症度との相関を検討していく。次年度は、新たなバイオマーカーの計測を行うため、余剰金は使用できるものと考える。概ね予定通りに使用できたと思われるが、旅費や少額の器材等に僅かな差額があり余剰資金が発生した。次年度では、消費税アップ分として予定していたものに対して使用する予定である。
中小企業後継経営者のリーダーシップ発揮プロセスに関する研究

本研究は,我が国における中小企業後継経営者の中でも特に親族間で事業承継をした方々を研究対象として行われた.後継者がリーダーとしてどのように成長し,そのリーダーシップの有効性を高めることが出来るのかについて,後継者の内省経験の重要性に着目した新たな仮説を立て,その実証のために質問紙調査と事例調査を行った.研究成果として,後継経営者による内省経験は,経営に対する積極性や部下の活性化,後継者自身の役割満足感の向上やストレス反応の低下など,リーダーとしての有効性を高めることに強い影響を及ぼすことが明らかとなった.本研究は,我が国における中小企業後継経営者の中でも特に親族間で事業承継をした方々を研究対象として行われた.後継者がリーダーとしてどのように成長し,そのリーダーシップの有効性を高めることが出来るのかについて,後継者の内省経験の重要性に着目した新たな仮説を立て,その実証のために質問紙調査と事例調査を行った.研究成果として,後継経営者による内省経験は,経営に対する積極性や部下の活性化,後継者自身の役割満足感の向上やストレス反応の低下など,リーダーとしての有効性を高めることに強い影響を及ぼすことが明らかとなった.本研究は、我が国の中小企業経営者の高齢化に伴い急務となった後継者育成という社会的課題に応えるために、中小企業後継経営者のリーダーシップ発揮プロセスを明らかにすることを目的として実施されており、平成19年度は科学研究費による2年間の研究期間の1年目にあたる。本研究の理論的な意義は、リーダーシップを発揮する人間を主体、リーダーシップの影響を受ける人間を外的な客体として分離してきた既存のリーダーシップ論の立場を離れ、リーダーシップを発揮する人間が主体的に自己を客体化するという主体と客体が非分離となる内省経験プロセスに焦点をあてたことである。平成19年度は、そのような焦点を持って研究に取り組んだ結果、リーダーによる内省経験が、リーダーとしての有効性に対して統計的に有意な影響を与えることが明らかになった。本研究の実践的かつ社会的な意義は、我が国では中小企業は企業数の9割を占めており、雇用の7割を支えているという現状があり、その事業承継の大きな不安定化要因となっている次世代の後継経営者育成という課題に対し、後継経営者自身がリーダーとして自己成長するために検討すべき課題となる要因を抽出し、実証データによって説得力のある提言をまとめつつあることにある。本研究における平成19年度の活動は、まず理論研究を通じて基本仮説を導出し、さらに統計調査を中心に基本仮説を実証することに主な研究上の焦点があてられて進行した。これらの研究成果は、さらに平成20年度に引き継がれ、リーダーによる内省経験がどのようにして後継者の経営行動につながるか、どのような要因が内省経験を深めるかに関する調査として継続される予定である。本研究の目的は,中小企業における事業承継という経営課題に着目し,特に後継経営者が新たなリーダーとして組織運営を有効に行っていく上での課題と,後継経営者がリーダーとして成長する上での重要な要因を明らかにすることである.研究方法は主に中小企業の後継経営者に対するインタビュー調査と,同じく後継経営者を対象とした質問紙調査の結果を統計的に分析する調査によって構成された.本研究の主な成果としては,主に中小企業において親族内事業承継が行われる揚合の特徴的な課題が明らかにされたことと,中小企業後継経営者がリーダーとして成長する上で重要な要因が明らかにされたことがある.まず,親子間で親族内事業承継が行われる場合の特徴的な課題であるが,親族間事業承継と非親族間事業承継と比較して明らかになったこととして,親族内事業承継の場合,親族であるために自由にものを言いやすく経営者同士による衝突が起こりやすいことがわかった.衝突することが想定されるために親側は株式の譲渡などの事業承継を先延ばしにしたり,子側がそれを不満として益々不信感を深めたりと,悪循環するケースも存在する.次に,中小企業後継経営者がリーダーとして成長する上での要因としては,内省経験が重要であることが明らかになった.内省経験は,経営者としての積極性,部下活性化,ストレス,役割満足,自己効力感など様々な形でプラスの影響を後継経営者に及ぼしていた.また,内省経験の多い後継経営者は,修羅場と言えるような苦しい状況を経験しても,その際に自ら自身を振り返り,自己変革を通じて修羅場を切り抜けていることも事例調査による含意として示すことが出来た.
テロメアDNAを利用したカリウムイオンの蛍光センシングと細胞イメージング

細胞間のカリウムイオン(K^+)の検出は生体内情報伝達の解明に重要である.これまでは大量のナトリウムイオン(Na^+)共存下の微量なK^+の蛍光センシングが不可能であったため,この分野の研究は遅れている.本研究では,過剰(mM)のNa^+共存下で微量(μM)のK^+を蛍光センシング出来る試薬を開発することを目的とする.更に,神経細胞間のK^+濃度を蛍光イメージング出来るシステムを確立する.これによって,カルシウムイオンと同様にK^+の生体内での重要性を示すと同時に,この分野の研究を活性化させることを目的とする.その手法としては,テロメアDNA配列と蛍光エネルギー移動(FRET)を利用する.K^+は,テロメアDNA配列の四本鎖DNA構造を安定化する.従って,テロメアDNAの両末端にFRET可能な2つの蛍光色素をそれぞれ連結させると,その構造変化に応じたFRET変化が得られるものと期待される.本研究では,この原理に基づいた高性能カリウムイオン蛍光検出試薬PSO(カリウムセンシングオリゴヌクレオチド)の開発を行った.研究成果は以下のとおりである.1)これまでヒトテロメア配列の両末端にFAMとTAMRAを導入したPSO-1を調整し,その識別能と蛍光特性について評価した.その結果,K^+に対する高い特異性と効果的なFRETが得られた。PSO-1の性能を向上させるために,新たなホスト分子としてK^+に対して特異的に分子内四本鎖を形成することが既に知られているトロンビンアプタマー配列(TBA)の5'-と3'-末端にFAMとTAMRAを導入したPSO-2を合成した。CDスペクトルの検討からK^+添加に伴ってPSO-2のCDスペクトルが大きく変化した.この変化を利用することにより、PSO-2はK^+と1:1で複合体を形成することを明らかにできた.2)TBAのアプタマーの両末端に色素pyreneを導入したPSO-pyを設計,その性能評価を行った.この結果,四本鎖を形成するオリゴヌクレオチドを用いて新型のK^+蛍光プローブを提案することができ,これを基に生体内へ応用可能なK^+蛍光プローブの開発に成功した.細胞間のカリウムイオン(K^+)の検出は生体内情報伝達の解明に重要である.これまでは大量のナトリウムイオン(Na^+)共存下の微量なK^+の蛍光センシングが不可能であったため,この分野の研究は遅れている.本研究では,過剰(mM)のNa^+共存下で微量(μM)のK^+を蛍光センシング出来る試薬を開発することを目的とする.更に,神経細胞間のK^+濃度を蛍光イメージング出来るシステムを確立する.これによって,カルシウムイオンと同様にK^+の生体内での重要性を示すと同時に,この分野の研究を活性化させることを目的とする.その手法としては,テロメアDNA配列と蛍光エネルギー移動(FRET)を利用する.K^+は,テロメアDNA配列の四本鎖DNA構造を安定化する.従って,テロメアDNAの両末端にFRET可能な2つの蛍光色素をそれぞれ連結させると,その構造変化に応じたFRET変化が得られるものと期待される.本研究では,この原理に基づいた高性能カリウムイオン蛍光検出試薬PSO(カリウムセンシングオリゴヌクレオチド)の開発を行った.研究成果は以下のとおりである.1)これまでヒトテロメア配列の両末端にFAMとTAMRAを導入したPSO-1を調整し,その識別能と蛍光特性について評価した.その結果,K^+に対する高い特異性と効果的なFRETが得られた。CDスペクトルの検討からK^+添加に伴ってPSO-2のCDスペクトルが大きく変化した.この変化を利用することにより、PSO-2はK^+と1:1で複合体を形成することを明らかにできた.2)TBAのアプタマーの両末端に色素pyreneを導入したPSO-pyを設計,その性能評価を行った.この結果,四本鎖を形成するオリゴヌクレオチドを用いて新型のK^+蛍光プローブを提案することができ,これを基に生体内へ応用可能なK^+蛍光プローブの開発に成功した.本研究では、過剰(mM)のナトリウムイオン存在下で微量(μM)のカリウムイオンを蛍光センシングできる試薬を開発することを目的とする。これは、神経細胞間のカリウムイオン濃度を蛍光イメージングできるシステムへの確立へつながるものである。当該年度では、カリウムイオンがテロメアDNA配列の四本鎖DNA構造を安定化することを利用して、カリウムイオン存在下で4本鎖構造を形成する試薬の開発を試みた。具体的には、トロンビンアプタマーとして知られる(GGT TGG TGT GGT TGG)配列を有するオリゴヌクレオチドの両末端に蛍光励起共鳴エネルギー移動(FRET)可能な蛍光性色素FAMとTAMRAを導入した。しかし、この合成試薬は、カリウムイオン存在下で四本鎖DM形成は見られたが、FRETは観察されなかった。これは、カリウムイオン存在下形成される四本鎖DNA構造において2つの色素間が近づきすぎるために消光過程が優先したものと考えられた。そこで、新たにピレンを両置換基末端に導入したトロンビンアプタマー配列オリゴヌクレオチドを合成した。

ピレン部とオリゴヌクレオチド部のリンカー長を検討することにより効果的なピレンのエキシマー発光がカリウムイオン存在下で観察された。他のイオンに比べエキシマー発光の特異性は高く、高性能カリウムイオン蛍光染色試薬の合成が達成された。この試薬のカリウムイオンに対する応答速度や繰り返し再現性などを調べた結果、応答速度は1秒以内で十回あまりの繰り返し再現性は良好であった。現在、細胞のカリウムイオンの画像化のために既存の試薬と比較しており、その結果、本試薬の性能は従来の試薬をしのぐものであった。カリウムイオン(K^+)は,神経細胞やアポトーシス,さらにはHIVなどにおいて細胞外へ流出する挙動が観察されており,細胞間におけるシグナル物質の一つとして注目されている。よってこのK^+流動を細胞外でモニタリングすることには大きな意味があると考えている。これまでは大量のナトリウムイオン(Na^+)共存下の微量なK^+の蛍光センシングが不可能であったため,この分野の研究は遅れている.本研究では,過剰(mM)のNa^+共存下で微量(μM)のK^+を蛍光センシング出来る試薬を開発することを目的とする.更に,神経細胞間のK^+濃度を蛍光イメージング出来るシステムを確立する.これによって,カルシウムイオンと同様にK^+の生体内での重要性を示すと同時に,この分野の研究を活性化させることを目的とする.その手法としては,テロメアDNA配列と蛍光エネルギー移動(FRET)を利用する.K^+は,テロメアDNA配列の四本鎖DNA構造を安定化する.従って,テロメアDNAの両末端にFRET可能な2つの蛍光色素をそれぞれ連結させると,その構造変化に応じたFRET変化が得られるものと期待される.これまでこの原理に基づいた高性能カリウムイオン蛍光検出試薬PSO(カリウムセンシングオリゴヌクレオチド)の開発を行ってきた.当該年度の研究成果は以下のとおりである.TBAのアプタマーの両末端に色素pyreneを導入したPSO-pyを設計,その性能評価を行った.この結果,四本鎖を形成するオリゴヌクレオチドを用いて新型のK^+蛍光プローブを提案することができ,これを基に生体内へ応用可能なK^+蛍光プローブの開発に成功した.