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空間的・時間的制御可能なナノヒーター実現のための基礎研究

微小な空間の内部に熱源を持ち,これを動力源とするデバイスへの展開を念頭に,本研究では,貴金属ナノ粒子を用いた時間的・空間的に発熱量をフレキシブルに制御することが可能なナノヒーターの実現可能性を明らかにする.前年度までに,独自に開発した局所プラズモン共振器と名付けたナノ構造を用い,ナノ構造を制御することでナノ粒子の発熱量を空間的に制御できることを実証した.平成23年度は,発熱の時間的制御性を確認するため,局所プラズモン共振器の光音響効果を調べた.ナノ粒子の発熱は,光によってナノ粒子中の自由電子が激しく振動するとことによるジュール熱によるものである。Auの自由で子の緩和時間が10^<-14>秒のオーダーなので,発熱量が定常状態に達するのにピコ秒あれば十分である.一方,放熱は輻射と伝熱によるわけであるが,一つの粒子の体積が6×10^<-22>m^3程度であるので熱容量は小さく,降温過程も比較的高速に進むと考えられる.また,局所プラズモン共振器では,Auナノ粒子が断熱性に優れた多孔質SiO_2層に形成されているため,熱を周囲の流体に効率よく伝えることが期待できる.このことを確認するために,波長785nmのレーザ光を,その波長に対する反射率の異なる照射し,高性能のマイクロホンを用いて音圧の変化を調べた.入射光はファンクションジェネレータを用いて1-100kHzの周波数で変調した.その結果,吸収率の大きな局所プラズモン共振器からは100kHzの超音波領域まで比較的フラットな周波数特性の音波の発生を確認することができた.局所プラズモン共振器の光音響効果は,グラファイトやSiウェハと比べると1-2桁大きな信号が得られることも確認した.以上の様に本研究では,局所プラズモン共振器の光-熱変換特性を利用した新しいナノデバイス実現のための,基礎的な知見を得ることができた微小な空間の内部に熱源を持ち,これを動力源とするテバイスへの展開を念頭に,本研究では,貴金属ナノ粒子を用いた時間的・空間的に発熱量をフレキシブルに制御することが可能なナノヒーターの実現可能性を明らかにする.平成21年度は,1.光を照射されたAuナノ粒子の発熱量の測定,2.薄膜の積層構造による発熱の空間的制御を検討した.ガラス基板上に真空蒸着法によって,Ag鏡とSiO_2の薄膜を成膜した.ここではこの第1のSiO_2層を位相制御層と称する.位相制御層の上に,我々独自の動め蒸着法によってSiO_2の多孔質膜した.多孔質膜は基板を蒸着源に対してすれすれに傾斜して配置してSiO_2の蒸気を表面にすれすれの方向から入射することで自然に形成される.この第2のSiO_2層を形態制御層と称する.形態制御層の表面に少量の(平均膜厚に換算して10nmの)Auを斜めの方向から蒸着することによって孤立したAuナノ粒子を形成した.本研究のために新たに製作したシャッターシステムを用いてAuナノ粒子の密度と位相制御層の厚さをコンビナトリアルに調整した.Auナノ粒子の密度と位相制御層の厚さによって,Auナノ粒子の光吸収率をほぼ0-100%の間で空間的に制御することに成功した.作製した試料を水中に浸漬し,波長785nm,強度90mWのレーザを照射しながら水の温度上昇を新規に導入したサーモビュアーで測定したところ,Auナノ粒子の発熱量が,積層構造で制御された光の吸収量に比例することを実証することができた.すなわち,当初の期待通り,照射によってAuナノ粒子の発熱量を,空間的に制御することに成功した.平成22年度は発熱の時間的な制御に注目して実験を進める計画である.微小な空間の内部に熱源を持ち,これを動力源とするデバイスへの展開を念頭に,本研究では,貴金属ナノ粒子を用いた時間的・空間的に発熱量をフレキシブルに制御することが可能なナノヒーターの実現可能性を明らかにする.前年度までに,独自に開発した局所プラズモン共振器と名付けたナノ構造を用い,ナノ構造を制御することでナノ粒子の発熱量を空間的に制御できることを実証した.平成23年度は,発熱の時間的制御性を確認するため,局所プラズモン共振器の光音響効果を調べた.ナノ粒子の発熱は,光によってナノ粒子中の自由電子が激しく振動するとことによるジュール熱によるものである。Auの自由で子の緩和時間が10^<-14>秒のオーダーなので,発熱量が定常状態に達するのにピコ秒あれば十分である.一方,放熱は輻射と伝熱によるわけであるが,一つの粒子の体積が6×10^<-22>m^3程度であるので熱容量は小さく,降温過程も比較的高速に進むと考えられる.また,局所プラズモン共振器では,Auナノ粒子が断熱性に優れた多孔質SiO_2層に形成されているため,熱を周囲の流体に効率よく伝えることが期待できる.このことを確認するために,波長785nmのレーザ光を,その波長に対する反射率の異なる照射し,高性能のマイクロホンを用いて音圧の変化を調べた.入射光はファンクションジェネレータを用いて1-100kHzの周波数で変調した.その結果,吸収率の大きな局所プラズモン共振器からは100kHzの超音波領域まで比較的フラットな周波数特性の音波の発生を確認することができた.

局所プラズモン共振器の光音響効果は,グラファイトやSiウェハと比べると1-2桁大きな信号が得られることも確認した.以上の様に本研究では,局所プラズモン共振器の光-熱変換特性を利用した新しいナノデバイス実現のための,基礎的な知見を得ることができた
蛍光プローブによるCa^<2+>放出チャネルタンパク質の機能分担の解明

細胞内Ca^<2+>ストアは筋収縮や神経伝達,脳の高次機能といった様々な細胞機能に重要な役割を果たしていることが明らかになっている.本研究では細胞内Ca^<2+>ストアに存在するCa^<2+>放出チャネルであるイノシトール3リン酸受容体(IP3R)およびリアノジン受容体(RyR)を生きた細胞内で可視化しその細胞内局在を調べ,細胞内Ca^<2+>濃度変化との同時測定によりこれらのCa^<2+>放出チャネルの役割を明らかにすることを試みた.可視化の方法としてはそれぞれのタンパク質に対する特異的な抗体を作製し,これに蛍光プローブをつけて細胞内に導入することとした.本年度はこの実験の最初の段階である特異的な抗体の作製と蛍光プローブ標識を行った.抗体はIP3RおよびRyRの一次構造の比較から特異的な部位を選んでその部分配列をペプチド合成し,これをウサギに免疫してポリクローナル抗体として得た.現在までにRyRに対しては全てのサブタイプを認識するものおよび各サブタイプ(RyR1-3)特異的な抗体がそれぞれ得られている.これらの抗体は精製後,励起波長の異なる蛍光色素(Cy2,Cy3,Cy5)でそれぞれ標識した。ウエスタンブロットおよび蛍光抗体法により蛍光標識が良好に導入されたことが確認された.同時に,抗体遺伝子をSigle chain Fv fragmentとして細胞内に発現させることも試みた.可視化の方法としてはクラゲの蛍光タンパク質であるgreenfluorescent protein(GFP)との融合タンパク質として発現させる方法を用いた.RyRに対するポリクローナル抗体が作製されたアミノ酸配列をマウスに免疫し,これらマウスのB細胞のcDNAライブラリよりスクリーニングを行った.現在までに一次スクリーニングでそれぞれ数個のポジティブなクローンが得られておりさらにクローニングを進めている段階である.細胞内Ca^<2+>ストアは筋収縮や神経伝達,脳の高次機能といった様々な細胞機能に重要な役割を果たしていることが明らかになっている.本研究では細胞内Ca^<2+>ストアに存在するCa^<2+>放出チャネルであるイノシトール3リン酸受容体(IP3R)およびリアノジン受容体(RyR)を生きた細胞内で可視化しその細胞内局在を調べ,細胞内Ca^<2+>濃度変化との同時測定によりこれらのCa^<2+>放出チャネルの役割を明らかにすることを試みた.可視化の方法としてはそれぞれのタンパク質に対する特異的な抗体を作製し,これに蛍光プローブをつけて細胞内に導入することとした.本年度はこの実験の最初の段階である特異的な抗体の作製と蛍光プローブ標識を行った.抗体はIP3RおよびRyRの一次構造の比較から特異的な部位を選んでその部分配列をペプチド合成し,これをウサギに免疫してポリクローナル抗体として得た.現在までにRyRに対しては全てのサブタイプを認識するものおよび各サブタイプ(RyR1-3)特異的な抗体がそれぞれ得られている.これらの抗体は精製後,励起波長の異なる蛍光色素(Cy2,Cy3,Cy5)でそれぞれ標識した。ウエスタンブロットおよび蛍光抗体法により蛍光標識が良好に導入されたことが確認された.同時に,抗体遺伝子をSigle chain Fv fragmentとして細胞内に発現させることも試みた.可視化の方法としてはクラゲの蛍光タンパク質であるgreenfluorescent protein(GFP)との融合タンパク質として発現させる方法を用いた.RyRに対するポリクローナル抗体が作製されたアミノ酸配列をマウスに免疫し,これらマウスのB細胞のcDNAライブラリよりスクリーニングを行った.現在までに一次スクリーニングでそれぞれ数個のポジティブなクローンが得られておりさらにクローニングを進めている段階である.
成長円錐の動態の制御機構解析－原子間力顕微鏡によるアプローチ－

ラット由来の脊髄後根神経節細胞を培養し、脳由来神経栄養因子などで刺激した後、細胞を固定し、細胞内における変化を免疫染色法により解明するとともに、原子間力顕微鏡による微細構造解析を行った。神経節細胞内のアクチンフィラメントやリボゾーム蛋白などの分布と細胞表面の微細構造とは密接な関連があることが明らかとなった。また、脳由来神経栄養因子の刺激により、成長円錐では局所的な蛋白合成が増強していることが確認された。【材料と方法】【結果と考察】ラット脊髄後根神経節細胞を培養する培地にcAMPを加えることで、軸策の伸長と成長円錐の形成の促進が認められた。成長円錐においては、抗S6 ribosomal protein抗体と抗ribosomal P0/P1/P2抗体により陽性に染まる部位が認められたことよりリボゾーム蛋白が共局在していることが示唆された。さらに、抗ピューロマイシン抗体による免疫染色の結果からピューロマイシンのついた不完全な蛋白も合成されていることが示され、NGF、BDNFに応答して蛋白の合成が増強されている可能性が考えられた。平成24年度は、神経成長因子の種類の相違が成長円錐の運動や形態に与える影響を明らかにすることを目的に、原子間力顕微鏡(Atomic Force Microscopy; AFM)によりラット脊髄後根神経節細胞を観察した。以下に行った実験の方法、結果と考察について記す。【材料と方法】【結果と考察】培地に添加した脳由来神経栄養因子(BDNF)もしくは神経栄養因子(NGF)に応じて、成長円錐の形態には相違がみられた。すなわち、BDNFを加えた培地で培養した神経細胞の方が、NGFのものより多くの糸状仮足が発達していた。これは、神経細胞にはNGF受容体を有する細胞と、BDNF受容体を有する細胞があり、これらの受容体の有無が成長円錐の形態にも影響を与えていることが考えられる。また、成長円錐におけるアクチンフィラメントの局在を蛍光標識し観察した後、同一標本をAFM観察することで、表面形状との関連を解析することが可能となった。蛍光像では、葉状仮足ではアクチンフィラメントが多く分布する部分と少ない部分があった。糸状仮足では葉状仮足より多くのアクチンフィラメントが局在していた。いずれの場合もアクチンフィラメントが多い部分は細胞膜が隆起し、高さが高い傾向にあった。平成26年度は、ラット胎児より脊髄後根神経節細胞を採取後、培養した細胞の成長円錐において脳由来神経栄養因子(brain-derived neurotrophic factor; BDNF)の刺激に応答して、局所的蛋白合成がおきているかどうか、新たな方法で検討を行った。さらに、神経節細胞を液中環境で高速原子間力顕微鏡により観察するための走査条件の検討を行った。【材料と方法】【結果と考察】抗PeEF2抗体による蛍光免疫染色では、BDNFの刺激がないコントロールの標本と比較して、刺激した標本では蛍光シグナルの低下が認められた。このことよりBDNFに応答して局所的な蛋白合成が増強されていることが示唆された。また、高速走査での原子間力顕微鏡観察については、バネ定数0.3N/mのカンチレバーを用いて、水中でのQ値を20ー30とし、タッピングモードによる16秒/フレーム(解像度256×256ピクセル)の画像取得時間で、明瞭なイメージング像を取得することができた。生きた神経節細胞の高速原子間力顕微鏡によるイメージングを可能にする基礎的データを得ることができた。解剖学一般(含組織学)培養のラット脊髄後根神経節細胞に対して、cAMPの刺激を行うことで神経突起の伸長、成長円錐の形成が促進された。さらに、神経成長因子(NGF)、脳由来神経栄養因子(BDNF)の刺激も加えることで、成長円錐における蛋白合成が増強されることが示唆された。以上よし、申請書に記載した目的の一つである成長円錐での蛋白質の動態の一端が明らかにされた。現在まで達成された成果を要約すると以下の3項目である。1脳由来神経栄養因子(brain-derivedneurotrophic factor: BDNF)または神経栄養因子(nerve growth factor: NGF)を含む培地でラット脊髄後根神経節細胞を培養し、両者を比較したところ、成長円錐の形態に相違が認められた。すなわち、BDNFを加えた培地で培養した神経細胞の方が、NGFを加えたものより多くの糸状仮足が発達していた。刺激するガイダンス因子によって成長円錐の形態が異なることが明らかになった。2成長円錐の中心領域は辺縁領域より隆起していた。アクチンフィラメントは糸状仮足に多く存在し、その分布量は成長円錐の高い部分ほど多い傾向にあった。成長円錐の内部構造と表面構造との関係が原子間力顕微鏡によるイメージングによって明らかにすることができた。3原子間力顕微鏡は、神経細胞の成長円錐の表面構造と内部のアクチンの局在との関係を解析する上で有用であることが示された。以上の成果を、研究目的の達成度の観点からみると、ほぼ順調に進捗していると考えられる。

しかし、原子間力顕微鏡のイメージング技術の改良については、今後本研究課題の目的を最終的に達成する上でキーポイントとなってくるので、さらなる進展をはかる必要がある。1cAMPにより培養のラット脊髄後根神経細胞の神経突起、成長円錐の形成を促進させた後、神経栄養因子(NGF)、脳由来神経栄養因子(BDNF)の刺激も加えることで成長円錐の蛋白合成が増強される部位の詳細を免疫染色法により可視化し、明らかにする。21における蛋白合成の部位とアクチンフィラメントの局在との関係を解析する。さらに、原子間力顕微鏡にイメージングにより、成長円錐での蛋白合成部位やアクチンフィラメントの動態と細胞膜の表面の微細構造との相互関連を明らかする。原子間力顕微鏡によるイメージング方法の改良を多角的に検討する。特に、液中での観察条件について、探針により細胞を損傷せずに明瞭な表面構造のイメージングを可能にするような観察条件の検討を行う。また、成長円錐の内部構造については、チュブリンなどの細胞骨格成分の分布も蛍光標識により観察する。それにより、成長円錐の内部構造と表面構造との関係解析をおこなっていく。また、細胞については、脳由来神経栄養因子(BDNF)あるいは神経栄養因子(NGF)の受容体の有無を明らかにし、添加する因子と糸状突起の発達との関係を検証していく。事務手続きの関係上、次年度の使用額として計上することとなったため。事務手続き上のことであり、次年度の消耗品費として計上する。研究費の多くは消耗品などの物品費に充てる予定である。具体的には、培養細胞試料、培養に関わるシャーレやピペットなどの器具および試薬、探針などの顕微鏡用品である。残りは、成果発表のための旅費、外国語論文の校閲費用、研究成果投稿料などを予定している。
「共同養育」（co-parenting）が先導する新たな家族に関する人類学的研究

本研究は、近年、欧米の一部の国で徐々に認知されるようになってきた性的マイノリティ(LGBTIQ)の新たな子どもの作り方ないし育て方、「共同養育」(co-parenting)に注目し、現在、世界的な規模で進行している親子・家族・結婚の変動とその背景にある「性」(sex、gender、sexualityなど)のあり方の変化の実態の一端を実証的な調査研究を通して明らかにすることを目的とする。そのために、日本とともに、この種の共同養育がもっとも急速かつ広範に拡大しつつあるアメリカやオランダ等において現地調査を実施することとし、共同養育を実践する性的マイノリティ当事者や彼らを支援するNGOや法律専門家、さらには国境を越えて世界的規模で共同養育をアレンジないしコーディネートする共同養育斡旋会社等にインタビュー調査等を試み、新たな親子・家族・結婚観や「性」のあり方の実態ないし可能性を実証的かつ理論的に検討することを目論んでいる。研究第3年目の平成30(2018)年度は、本研究計画の第3段階として、2016年度と2017年度に実施した調査研究成果を反映しつつ関連文献の批判的検討を行って各国の性的マイノリティが実践する共同養育やその結果として形成される拡大家族の現状をまとめるとともに、現在世界的規模で進行している親子・家族・結婚観及び制度の変動の観点から調査資料を分析し、性的マイノリティが実践する共同養育や拡大家族が親子・家族・結婚観や制度をいかに再編、再構築しつつあるのか、あるいは、再編、再構築する可能性があるのかを理論的、実証的に検討し、本研究の研究成果をまとめて公刊する準備を行った。当初の予定通り関連文献の収集や整理、理論的な検討等は順調に進み、性的マイノリティ(LGBTIQ)の新たな子どもの作り方ないし育て方や「共同養育」(co-parenting)に関する基礎的な情報の収集、検討は大いに進んだ。しかしながら、本研究開始2年目の平成29(2017)年に鼠径ヘルニアの手術を受け、その後もしばらく療養せざるを得なかったため、その年に予定していたアメリカやオランダでの現地調査等を中断せざるを得ず、従ってまた、平成30(2018)年度に予定していた研究成果のまとめや公刊も計画よりおおはばに遅れることとなった。関連文献から得られた性的マイノリティ(LGBTIQ)の新たな子どもの作り方ないし育て方、「共同養育」(co-parenting)に関する「作業仮説」を実証するための現地調査、補充調査を早急に実施して当初計画からの遅れを取り戻し、それらとそれ以前の調査研究成果等をまとめ、令和元(2019)年の年度内に、学会発表や学術雑誌論文等として公刊を開始する。本研究は、近年、欧米の一部の国で徐々に認知されるようになってきた性的マイノリティ(LGBTIQ)の新たな子どもの作り方ないし育て方、「共同養育」(co-parenting)に注目し、現在、世界的な規模で進行している親子・家族・結婚の変動の実態の一端を実証的な調査研究を通して明らかにすることを目的とする。そのために、日本とともに、この種の共同養育がもっとも急速かつ広範に拡大しつつあるアメリカやオランダ等において現地調査を実施することとし、共同養育を実践する性的マイノリティ当事者や彼らを支援するNGO、法律専門家、さらには国境を越えて世界的規模で共同養育をアレンジないしコーディネートする共同養育斡旋会社等にインタビュー調査等を試み、新たな親子・家族・結婚観や制度の実態ないし可能性を実証的かつ理論的に検討することを目論んでいる。研究計画初年度の2016年度は、本研究計画の第1段階として、関連著書や論文集、学術論文等の批判的検討を通して、性的マイノリティが実践する「共同養育」やその結果として形成される「拡大家族」(extended family)の概要を把握し、アメリカ並びにオランダでの現地調査に備えた。また、日本とアメリカの性的マイノリティ当事者並びに彼らを支援するNGO等に対して共同養育、拡大家族に関する情報を収集した。現在、そうした情報をまとめるとともに分析を加え、特にアメリカにおける「共同養育」や「拡大家族」の実態並びにそれらが親子や家族、結婚観ないし制度に及ぼす影響等に関する学会発表の準備を行うとともに論文作成に取組んでいる。当初の予定通り関連文献の収集や整理、理論的な検討等は順調に進み、性的マイノリティ(LGBTIQ)の新たな子どもの作り方ないし育て方、「共同養育」(co-parenting)に関する基礎的な情報の収集・整理はかなり進んだ。しかしながら、本「実施状況報告書」の「次年度使用額が生じた理由と使用計画」に記載しているような事情から、先行研究の批判的検討に基づいて提示した「作業仮説」(アメリカやオランダにおいて「共同養育」が拡大・浸透し、「拡大家族」も拡大している)を実証するために予定していたアメリカやオランダにおける現地調査を実施することができなかった。

そのために、日本とともに、この種の共同養育がもっとも急速かつ広範に拡大しつつあるアメリカやオランダ等において現地調査を実施することとし、共同養育を実践する性的マイノリティ当事者や彼らを支援するNGOや法律専門家、さらには国境を越えて世界的規模で共同養育をアレンジないしコーディネートする共同養育斡旋会社等にインタビュー調査等を試み、新たな親子・家族・結婚観や「性」のあり方の実態ないし可能性を実証的かつ理論的に検討することを目論んでいる。研究第2年目の平成29年度は、本研究計画の第2段階として、引き続き関連著書や論文集、学術論文等の批判的検討を通して性的マイノリティが実践する「共同養育」やその結果として形成される「拡大家族」(extended family)の動向を明らかにしつつ、オランダでの現地調査を実施した。また、アメリカにおける「共同養育」や「拡大家族」の実態並びにそれらが親子や家族、結婚観ないし制度に及ぼす影響、さらにはそうした変動の背景ある「性」のあり方の変化等に関する学会発表や論文作成の準備を開始した。当初の予定通り関連文献の収集や整理、理論的な検討等は順調に進み、性的マイノリティ(LGBTIQ)の新たな子どもの作り方ないし育て方や「共同養育」(co-parenting)に関する基礎的な情報の収集、検討はかなり進んだ。しかしながら、(平成29年)8月初旬に鼠経ヘルニア治療のために入院して手術を受け、その後もひと月近く療養生活を送らざるを得ず、もっとも集中的かつ効果的に調査研究ができる夏季休暇中にアメリカやオランダでの現地調査を実施することができず、研究が計画より遅れることとなった。本研究は、近年、欧米の一部の国で徐々に認知されるようになってきた性的マイノリティ(LGBTIQ)の新たな子どもの作り方ないし育て方、「共同養育」(co-parenting)に注目し、現在、世界的な規模で進行している親子・家族・結婚の変動とその背景にある「性」(sex、gender、sexualityなど)のあり方の変化の実態の一端を実証的な調査研究を通して明らかにすることを目的とする。研究第3年目の平成30(2018)年度は、本研究計画の第3段階として、2016年度と2017年度に実施した調査研究成果を反映しつつ関連文献の批判的検討を行って各国の性的マイノリティが実践する共同養育やその結果として形成される拡大家族の現状をまとめるとともに、現在世界的規模で進行している親子・家族・結婚観及び制度の変動の観点から調査資料を分析し、性的マイノリティが実践する共同養育や拡大家族が親子・家族・結婚観や制度をいかに再編、再構築しつつあるのか、あるいは、再編、再構築する可能性があるのかを理論的、実証的に検討し、本研究の研究成果をまとめて公刊する準備を行った。当初の予定通り関連文献の収集や整理、理論的な検討等は順調に進み、性的マイノリティ(LGBTIQ)の新たな子どもの作り方ないし育て方や「共同養育」(co-parenting)に関する基礎的な情報の収集、検討は大いに進んだ。しかしながら、本研究開始
評価効果による対外調整メカニズムに関する理論的・実証的研究

過去20年以上の間における国際金融上の顕著な特徴は、(i)双方向での国際資産取引が爆発的に拡大したこと、(ii)グロスの資本フローが流入および流出ともに著しく増加したこと、および(iii)グロスの対外資産・負債が、両建てで飛躍的に拡大したことである。この新しい定型化された事実は、とりわけ先進工業国において顕著に観察されてきた。その結果、アカデミズムにおける対外インバランスの分析も、ネットのフロー分析からグロスのストック分析が重視されるようになってきた。とりわけ一国の対外バランスシートとしての国際投資ポジション(IIP)が肥大化したことから発生する「評価効果」に注目する研究が現れてきている。例えば、過去の対外調整に関する過去の研究は、為替レートが経常収支調整に及ぼす伝統的な「貿易経路」を重視してきた。しかし、近年の研究は、ストックとしての対外インバランス調整に及ぼす追加的な「評価経路」が重視され始めている。本研究の目的は、2007年以降の世界金融危機を挟んだ1995年から2010年までを対象とし、日米のIIP構造や対外収益率格差の違いなどを分析することによって、日米の評価効果が完全に非対称的であることを示すことである。さらに、貿易収支の縮小と所得収支の拡大という経常収支構造に転換しながらも、今なお米国とは対照的なIIP構造を持つ日本にとっての示唆を考察する。本研究が基本的に依拠するLane and Milesi-Ferretti及びGourinchas and Reyによる共同研究は、ブレトンウッズ期から、グローバルインバランスが最も拡大した2005年頃までの、長いタイムスパンを対象にしている。本研究では、2007-08年の世界金融危機の前後を比較研究することを目的としているので、初年度は、まず準備作業として、金融危機前の米国の対外不均衡(経常収支および評価効果を含んだ対外純資産)調整の要因分析を、1995年を起点にとった10年間について検討した。また、同じ期間(1995年-2005年)を対象に、「対外不均衡の調整」における「評価効果」が果たす役割について検討した。その結果、日米の対外投資ポジション(IIP)における評価効果が、全く非対称的な動きを示していることが実証され(例えば、アメリカのキャピタルゲインが増加[減少]しているときは、日本のそれは減少[増加]している)、その原因が日米のIIPの資産別・通貨別構成の違いによるものであり、資産価格や為替レート変動のIIPに及ぼす効果が逆に出るためであることが判明した。なお本年度2月3月にロンドン大学東洋アフリカ研究学院(SOAS)に客員研究員として滞在し、受入教授であるJan Toporowski教授をはじめとするSOAS経済学部スタッフと、本研究テーマをイギリスについて比較検討する機会を得た。これらの成果については、すでに論稿を準備しており、次年度早々に学術雑誌に投稿する予定である。また本研究の成果を、分かりやすく市民および学生に講演する機会を2回持ったが、「11の研究発表」はその成果の一部である。本繰越分は、平成23年10月より財務省総合政策研究所の研究メンバーに就任し、欧州債務危機に関する追加調査を行う必要が生じたことから、申請したものである。これについては、岩本武和「対外不均衡と評価効果の非対称性ー『富の移転』に関する日米比較ー」(財務省財政総合研究所『「国際的な資金フローに関する研究会」報告書』、2012年6月)において反映された。さらに、内閣府経済社会総合研究所「『世界経済の構造転換が東アジア地域に与える影響』に関する研究会」(2012年6月2013年3月、座長:竹森俊平・慶應義塾大学教授)に委員として参加し、岩本武和「グロスの資本フローと国際投資ポジションからみた世界の構造転換」(平成24年度国際共同研究プロジェクト「世界経済の構造転換が東アジア地域に与える影響」http://www.esri.go.jp/jp/prj/int_prj/2013/prj2013_01.html)において、「米国・欧州・アジア太平洋間の資本フロー」や「欧州による米国に対する短期借り・長期貸し」等の分析に加えられた。なお、本報告書は、今夏に英文出版される予定である。

また、招待講演として「対外インバランスについての新しいアプローチーユーロ導入およびユーロ危機の影響を中心にしてー」(ケインズ学会企画交流委員会企画・第2回パネル・ディスカッション、龍谷大学、2013年2月9日、http://keynes-society.blog.so-net.ne.jp/2012-11-25-2)を行い、本研究に欧州債務危機の分析を追加した。その他、1『国際経済学国際金融編』ミネルヴァ書房, 2012年9月。2「グローバル・インバランスのグロス=ストック分析」原正彦編『グローバル・クライシス』青山社(2012年11月, 197頁ー213頁)を出版した。最終年度である昨年度は、以下の一連の成果を公表し、本研究のまとめとした。なお、下記2つの研究会では、研究費は一切支給されておらず、電子媒体以外の公表論文では、本基盤研究(C)による研究成果であることを明記している。第一に、一昨年度における財務省財政総合研究所「国際的な資金フローに関する研究会」(2011年4月2012年3月、座長:貝塚啓明・財務省財政総合研究所顧問)における最終報告書として、下記をまとめた。「対外不均衡と評価効果の非対称性ー『富の移転』に関する日米比較-」財務省財政総合研究所『「国際的な資金フローに関する研究会」報告書』2012年6月,113頁-133頁。またこれをもとに、「対外インバランスと富の移転:日米における評価効果の非対称性」貝塚啓明・財務省財務総合研究所編『国際的マネーフローの研究:世界金融危機をもたらした構造的課題』中央経済社, 2012年11月, 127頁ー151頁を出版した。第二に、その他下記の2つを出版した。『国際経済学国際金融編』ミネルヴァ書房, 2012年9月。「グローバル・インバランスのグロス=ストック分析」原正彦編『グローバル・クライシス』青山社, 2012年11月, 197頁ー213頁。第三に、内閣府経済社会総合研究所「『世界経済の構造転換が東アジア地域に与える影響』に関する研究会」(2012年6月2013年3月、座長:竹森俊平・慶應義塾大学教授)に委員として参加し、下記をまとめた。「グロスの資本フローと国際投資ポジションからみた世界の構造転換」平成24年度国際共同研究プロジェクト「世界経済の構造転換が東アジア地域に与える影響」(http://www.esri.go.jp/jp/prj/int_prj/2013/prj2013_01.html)。なお、本報告書は、今夏に英文出版される予定である。24年度が最終年度であるため、記入しない。
Ectp-ATPaseの局在と発生の組織化学的研究

細胞外に多量に存在し、プリン受容体のシグナルであるATPを加水分解する酵素ecto-ATPaseの各組織での発現をラットを用いて組織化学的方法によって検出し、電子顕微鏡とレーザー顕微鏡によって検索した。組織2%グルタールアルデヒドと2%パラホルムアルデヒド混合液で固定し、洗浄後40μmの切片をマイクロスライサーで作製し、酵素反応を切片上で行い、レーザー顕微鏡標本に、また、1%オスミウム酸固定を行い、電顕標本とした。この結果、次のことが明らかになった。1) ecto-ATPaseはアルデヒト系化学固定の抵抗性を示し、上記固定法で70%の酵素活性が残っている。2)各組織での発現は次の様である。・肝臓の毛細血管・消化管の吸収上皮細胞の微絨毛と神経線維・腎臓の近位尿細管の微絨毛、基底部細胞膜・心筋細胞の細胞膜、T-管・小脳の顆粒層、プルキンエ細胞・リンパ性組織の細網細胞と明中心のリンパ球3)全ての組織の酵素活性はecto-ATPaseの特異的阻害剤diethylpyrocarbonateで完全に阻害される。4) ecto-ATPaseの発現場所はプリン受容体を発現している細胞自身、または、その近くに見られATPのシグナルを調節していることが明らかになった。また、消化管、腎臓のecto-ATPaseは胆汁酸結合蛋白で、胆汁酸の再吸収がこれらの部位で行われていることを示した。ラット肝臓のEcto-ATPase,Ecto-apyraseの活性を膜分画によって測定し,肝細胞膜画分は高い酵素活性を示す結果を得た.さらにその局在を組織化学的方法によって毛細胆管に局在することを見い出した.さらに酵素活性の出現と肝臓組織の発達との関係について検討した.Ecto-ATPase活性は胎生15日に新生されたばかりの毛細胆管に弱く出現し,胆管の発達に従ってその活性も増加し,生後にその活性が成体と同じレベルに達することを見い出し,胆汁輸送との関係を論じた.小腸におけるEcto-ATPase活性は微絨毛の表面に存在することを組織化学的に検出してきた.さらに,小腸微絨毛細胞膜画分より生化学的に酵素活性を示す画分を分離精製を行った.その結果,Na-K-ATPase,Alkaline phosphataseとは異なるATPase活性を分子量10,00020,000の画分に得ることができた.しかし,まだ単一の蛋白質画分に精製できていない.小脳におけるEcto-ATPaseの局在を検討し,高い酵素活性をプルキシエ細胞を顆粒細胞に見い出した.これらの細胞のプリン受容体に働くATP,アデノシンの代謝にEcto-ATPaseが重要な働きをしていることを報告した.血液や組織液中に多量に存在するATPを加水分解し、プリン受容体へのシグナルを調節する細胞膜酵素のecto-ATPase、ecto-Apyraseの組織分布と肝細胞における発現の発生と細胞内局在を検討し、次の結果を得た。・組織化学的方法によって肝臓、消化管、心臓、小脳におけるecto-ATPaseの局在を検出した。その結果、肝臓では毛細胆管に、小腸では微絨毛と神経線維に、心臓では細胞膜とT管に、小脳では顆粒細胞とプルキンエ細胞に強い活性が存在する結果を得た。・肝細胞、小腸におけるecto-ATPaseの発現は胎生15日から見られることをラットで示した。・小腸のecto-ATPaseは他の組織の酵素とは異なり、分子量10,00020,000程度の低分子である。・これらの結果より、ecto-ATPase、ecto-Apyraseが肝細胞では胆汁輸送の一翼を担い、他の組織ではシグナル物質のATPの代謝を行ってプリン受容体に対するシグナルの調節に重要な働きをしていることを報告した。
インターロイキン１１産生癌関連間質細胞による大腸癌形成促進機構の解明

大腸癌細胞周囲に存在する間質線維芽細胞が、腫瘍形成に重要な役割を担っていることが近年明らかとなってきた。よって、間質線維芽細胞を介した大腸癌形成機構を明らかにすることは、大腸癌に対する新たな治療戦略を考える上で非常に重要であると考えられる。申請者は新規に樹立したレポーターマウスを用いた予備的研究から、大腸癌増悪に働くサイトカインIL-11が、癌細胞ではなく、その周囲に存在する間質線維芽細胞で特異的に産生されていることを見出した。本研究では、いまだ不明な癌関連間質細胞の腫瘍形成促進機構を明らかにするために、IL-11産生癌関連間質細胞の特性を明らかにし、新たな治療標的を見出すことを目的とする。
エチルニトロソウレアによるメダカ変異体の収集に基づく胸腺器官形成機構の解析

ヒトを含めた脊椎動物の免疫システムの中枢を担うTリンパ球の成熟は胸腺で起こる。しかし、Tリンパ球の成熟支持能に至る胸腺器官形成の分子機構は殆ど不明である。私たちはこれまで、エチルニトロソウレア処理による変異導入によって、メダカを対象にした胸腺形成変異体をゲノム網羅的に作製してきた。本研究では、これらの変異体を用いて胸腺の器官形成をつかさどる遺伝素因を網羅的に解明することを目的に実験を行った。まず、エチルニトロソウレアによりランダムに誘発した突然変異をホモ接合に持つメダカ胚を作成し、胸腺に発現するrag1遺伝子プローブを用いて後期胚胸腺を可視化検出することで、胸腺形成変異体の大規模スクリーニングを行った。これまでにメダカ全ゲノムの約60%をカバーする538のF2ファミリーをスクリーニングすることにより、胸腺形成に特異的な異常を示す変異体系統を22得た。そのうち表現型がより胸腺発生に特異的な10系統の変異体に関して、胸腺発生の何れの段階に異常が見られるのかを細胞系譜特異的遺伝子発現パターンの解析によって明らかにした。また、マイクロサテライトマーカーを指標にしたポジショナルクローニングにより原因遺伝子に近づき、BACライブラリーを用いた染色体歩行を行うことで、変異体の原因遺伝子の同定を目指した。また、野生型メダカおよび表皮の色素形成に異常を持ち臓器の観察に適したメダカSTII系統(名古屋大学若松祐子博士との共同研究)を用いて胸腺の発生過程を明らかにするとともに、リンパ球の活性測定によりメダカのTリンパ球に関する基礎知識を蓄積した。今後は、既に部分的にクローニングしているrag1遺伝子のゲノムDNA全長を得ることで、rag1-GFPトランスジェニックメダカを作製し、これらによって変異体のTリンパ球成熱と機能異常を解析する。
RNA酵素を用いた植物の遺伝子発現抑制法の開発

本研究では触媒機能を持つRNA、即ちリボザイムを植物細胞中で発現させ、リボザイムを植物の遺伝子発現抑制の道具として利用するための基礎研究を行った。標的とする遺伝子は、植物の構成遺伝子であり、大気汚染ガスに対して解毒的な機能を持っていると予想されているアスコルビン酸ペルオキシダーゼ(AP)とした。実験ではまず、アラビドプシスからクローニングされたAPのmRNAを標的とする4種類のヘアピン型リボザイムの設計を行った。これら設計を行ったリボザイムが、標的とするAPのRNAを切断することができるかを調べる目的で、試験管内でに於いて設計したリボザイムが転写できるプラスミドを構築した。ところで、リボザイムは、その塩基配列と高次構造が標的RNAの切断のために重要であることが知られている。一方、これまでのリボザイムの人工設計に関する報告の中で、試験管内で切断できるリボザイムを設計しても、そのリボザイムが生体内で効率よく機能した例はほとんどない。これは、試験管内で転写するリボザイムは、切断に必要な最小限の配列のみで構成されているのに対し、生体内での転写は、切断に不必要な配列、即ちタ-ミネーター等の配列がリボザイムに付加されるため、リボザイムが切断に必要な高次構造がとれないことが考えられている。そこで、今回設計したリボザイム遺伝子を植物細胞内に導入することに先立ち、生体内でリボザイムが標的RNAを切断できる高次構造がとれるよう工夫を行うことにした。即ち、転写されたリボザイムとタ-ミネーターの配列の間を切断をすることができるよう、設計したリボザイム遺伝子とタ-ミネーターの間に、自己切断型ハンマーヘッド型リボザイムの遺伝子を挿入することを試みた。その結果、これらの一連の遺伝子を含むベクターの構築を行うことができた。現在、これら設計したリボザイムが、植物細胞内で機能するか検討を続けている。
眼光障害の分子生物学的検索

光刺激が網膜芽細胞腫Y79におけるvascular endothelial growthfactor (VEGF)遺伝子発現を誘導することが報告されている。光刺激は酸化ストレスのひとつであり、網膜で誘導されるVEGFは神経保護因子として働くと考えられる。In Vivoでその現象をみるために、サル生体眼においてLED照射前後での前房水と血中のVEGF濃度の変化を検討した。全身麻酔下でニホンザルに白色LED(コンタクトレンズ型)を用いて眼底に光照射を施行した。光照射は8912cdで、8時間連続で行った。光刺激前後で、光照射眼とコントロール眼の房水、血液を採取してVEGF濃度をELISAにて測定した。光照射眼の他眼をコントロールとした。また血中サンプルについてはIL-1., IL-6, TNF-., IL-8についてもその発現量を調べた。光照射によって、房水中のVEGF濃度は2.6倍と上昇した(n=3,P<0.05)。コントロール眼のそれは3.6倍であった(n=3, P<0.05)。光刺激前の血中VEGF, IL-1., IL-6, TNF-., IL-8はそれぞれ15.6未満、0.23, 0.3未満, 0.55未満,155 (pg/mg)であり、光刺激後のそれは46.5, 0.868,8.03, 0.05未満, 182(pg/mg)であった。光刺激によって血中VEGF, IL-1., IL-6濃度が上昇した。In vitroで証明されている網膜光刺激のVEGF遺伝子の誘導は、サル生体眼でも証明された。さらに刺激を行っていない他眼においてもそれが確認された。光刺激は眼局所のみならず、全身に影響を与えるような炎症を惹起することが示唆された。メラトニンは松果体から分泌される日内リズムを調節しているホルモンで、夜間増加した血中濃度と睡眠と深い関係があるとされている。強力な抗酸化物質でもあり、活性酸素によるダメージから細胞を保護する。以前我々は、網膜芽細胞腫Y79細胞の光刺激によるHeat Shock Protein(HSP)70の転写、蛋白合成の誘導やHSP27のリン酸化を確認し、それらを網膜のダメージの指標となりうることを報告した。光障害によるY79細胞のダメージに対してメラトニンがどのような影響を与えるか検討した。方法についてであるが、Y79細胞をポリリジンが塗布されたdishにまき、メラトニンを前処置(1nM,10nM)の有無でグループを2つに分けた。インキュベーター内のY79細胞に3日間持続的光刺激(700lux)を行った後、RNAと蛋白を抽出した。RNAを使ってRT-PCRを行い、HSP90,HSP70とHSP27の遺伝子発現を検討した。また蛋白を使用し、ウェスタンブロットにてHSP90,HSP70の蛋白量とHSP27のリン酸化をみた。結果については、HSP70とHSP27の経時的な遺伝子発現の誘導があり、3日の光刺激で3倍以上の誘導が転写レベルで確認できた。メラトニンはそれらを抑制した。光刺激によるHSP70の蛋白レベルの増加や、HSP27のリン酸化はメラトニンによって抑えられた。夜間生理的濃度のメラトニンによって網膜光障害が緩和されていることが推測される。近年、昼夜を問わず光暴露されている環境は眼障害を引き起こす要因になりうる。光刺激が網膜芽細胞腫Y79におけるvascular endothelial growthfactor(VEGF)遺伝子発現を誘導することが報告されている。

光刺激は酸化ストレスのひとつであり、網膜で誘導されるVEGFは神経保護因子として働くと考えられる。In Vivoでその現象をみるために、サル生体眼においてED照射前後での前房水と血中のVEGF濃度の変化を検討した。全身麻酔下でニホンザルに白色LED(コンタクトレンズ型)を用いて眼底に光照射を施行した。光照射は8912cdで、8時間連続で行った。光刺激前後で、光照射眼とコントロール眼の房水、血液を採取してVEGF濃度をELISAにて測定した。光照射眼の他眼をコントロールとした。また血中サンプルについてはIL-1β,IL-6,TNF-a,IL-8についてもその発現量を調べた。結果であるが、光照射によって房水中のVEGF濃度は2.6倍と上昇した(n=3,P<0.05)。コントロール眼のそれは3.6倍であった(n=3,P<0.05)。光刺激前の血中VEGF,IL-1β,IL-6,TNF-a,IL-8はそれぞれ15.6未満、0.23,0.3未満,0.55未満,155(pg/mg)であり、光刺激後のそれは46.5,0.868,8.03,0.05未満,182(pg/mg)であった。光刺激によって血中VEGF,IL-1β,IL-6濃度が上昇した。In vitroで証明されている網膜光刺激のVEGF遺伝子の誘導は、サル生体眼でも証明された。さらに刺激を行っていない他眼においてもそれが確認された。光刺激は眼局所のみならず、全身に影響を与えるような炎症を惹起することが示唆された。
公共性を創出し、自立と尊厳を生み出す金融経済教育の体系化と内容開発

金融経済教育に関する諸外国のカリキュラム現状と大学生の金融経済倫理の調査を行うことによって、公共性を創出し、自立と尊厳を生み出す金融経済教育の体系化と内容開発を行った。国内・世界の現状は通常のものであるが、独自のものとしては、金融リテラシーの拡充(他者の幸福を視野に入れた金融倫理)、経済哲学・倫理学からの金融経済教育内容開発の提示があげられる。さらに、金融経済倫理の内容構成、学習過程、授業構成をそれぞれ4種類の類型で示した。公共性を創出し、自立と尊厳を生み出す金融経済教育の体系化と内容開発を行うことを目的とすして、国内外のカリキュラム・プログラム・教育内容の比較検討、経済リテラシー状況調査などをふまえて、体系的・総合的開発を試みるプロジェクトである。初年度の今年は、特に、国内外のカリキュラム・プログラム・教育内容の比較検討、経済リテラシー状況調査に焦点を合わせて調査した。外国調査は、米国、英国、カナダを調査した。また、先進国においても、マイノリティの金融リテラシー向上の取り組み(ネイティヴ・ハワイアン)の現状調査を始めた。また、金融リテラシーの豊饒化を目指して、金融倫理調査を始めた。これらは、当初の計画(先進国の金融教育の実情や金融リテラシー調査)から、拡大深化した研究となっており、2年目以降に成果をもたらすことになる。2年目の今年は、中間まとめのための国内発表と金融経済倫理状況調査をまとめた。発表は、11に示したとおり。金融倫理調査は、昨年、全国20カ国に送った質問紙を回収し、処理・分析することによって、全国の教育系・経済学系学生の金融倫理現状把握を行った。調査原案者のイリノイ州立大学のTom Luceyを招聘し、調査設計の思想と米国調査結果を報告していただいた。日本の調査結果は、仮説1(全体)金融倫理の5領域の中では「経済的公平(平等)」に高い関心を示す。仮説2(専攻別)経済学の訓練を受けた学生と教育学部の学生とに有意な差はない。仮説3(経済環境)親の経済状態が中の上以上と認識する学生は、中の下以下とする学生より金融倫理に関する関心は低い、以上に対して、仮説1「豊かさの質」に最も高い関心を示し、仮説2「消費者としての行動」「態度」は仮説が支持された。金融倫理に関する領域は、有意に教育学部の方がその他(経済・経営学部)より得点が高く、仮説は支持されなかった)。仮説3で有意な差が確認されたのは「経済的公平」と「人としての価値」であり、ともに中の下以下と認識する学生の方が高い関心を示した。仮説は一部、支持された。また、各国の現状の中間まとめとともに、いわゆる先進国においても、マイノリティの金融リテラシー向上の取り組み(ハワイ先住民)のカリキュラムを明らかにした。最終年度は、諸外国調査の中国・台湾・欧州を補充し、金融経済倫理状況調査をまとめ、内容開発をした。外国調査では、中国の経済教育と金融教育の急速な変貌、台湾の米国型金融教育カリキュラム、イギリス・ドイツ・北欧の変貌を報告した。中国では、社会主義市場経済の下に小中高校を通した社会科経済カリキュラムが、個人金融や市場経済を中心としたものに変容した(「歴史と社会」)が、一方で、「思想品徳」には、公正や正義などの倫理的側面の扱いによってバランスをとっている。台湾では、リベラルな教育改革による学習指導要領刷新の一方で、金融経済教育カリキュラムでは、ネオリベラルな米国型経済カリキュラムが導入されている。その展開は、ワークショップ型のゲームやシミュレーションによるものである。ドイツでは、作成された「経済教育スタンダード」(DCOB)は、持続可能性や価値の扱い、正義や格差是正などを含めたスタンダード改訂が提起され金融経済教育カリキュラムへの反映を試みている。金融倫理調査では、昨年、データ処理・分析を再調整すると共に、記述部分での国際比較を行った。結果は、米国と日本で差異がみられた。特に金融倫理に関する記述分析では、米国に比し日本での解答が低く、類型化に不十分であった。結果は、国際公民社会経済教育学会(英国バース)で米国研究者と共に発表した。内容開発では、理解・概念・意思決定・理念の4類型内容開発を行い、それぞれの内容事例を示した。
作用素環の分類理論と群や力学系への応用

ヒルベルト空間H上の有界線形作用素全体B(H)の中で共役性とノルム位相について閉じた数学的対象をC*環とよび、特に弱作用素位相で閉じたものをvon Neumann環とよぶ。本研究の主要な目的は「核型」とよばれる主要なクラスのC*環を分類し、その構造定理と群作用の構造を明らかにするものである。近年、核型C*環の分類定理はJiang-Su環とよばれる中心的なC*環の解析により大きな発展が得られた。特に、松井宏樹氏と研究代表者の一連の研究により、分類理論の主要問題であったToms-Winter予想がおおよそ解決され、Jiang-Su環を吸収する単純な核型C*環は分類可能であるという分類問題の基本的な指標を得るに至った。この事を踏まえ、本研究では核型C*環の力学系に注目し、そこから得られる接合積C*環が更に分類可能性を持つ事を示した。これまでの群作用の研究では、ある種の標準的な条件を仮定し、接合積とよばれるC*環の構造定理が示されてきた。従来この方向性ではRohlinの性質や弱Rohlin性、強外部性といった標準的な条件を仮定したうえで、従順群の群作用から接合積C*環が再び分類可能である事が示され、その群もある種の不変量で分類可能である事が多くの研究者によって示されてきた。しかし本研究では定説に反し、分類可能なC*環がトレースを唯一つ持つならば、任意の外部的従順群作用から接合積C*環が分類可能であるという定理が証明できた。この定理を元に、最近ではG. Szabo氏によりトレースの条件が必要ないという事が予想されている。また分類可能性を示す分解階数の定義について、任意の自然数nに対する写像のn正定値性を2正定値性に帰着させる事ができた。この事により分解階数とよばれる不変量の定義をより簡素な条件へ短縮させる事が可能となった。平成27年度の研究成果は主に次の3件である。1Toms-Winter予想に関するトレース条件の拡張。2純無限C*環に対する核型次元の決定。3トレースを唯一持つ分類可能なC*環の自己同型の分類。1これまでは、トレースを唯一つ持つ作用素環に関しToms-Winter予想が肯定的に解決できていた。Toms-Winter予想とはC*環の分類可能性に関するもので、分類可能を示す3つの条件が同値であると予想されていた。本年度は共同研究者であるN.Brown, J.Bosa, A.Tikuisis, S.White, W.Winter氏らと共にこの研究を更に推し進め、トレースの条件を拡張する事に成功した。具体的には、トレースを唯一つと仮定していた結果を、トレース空間の端点全体が有限次元コンパクトという条件へ拡張した。つまりこの研究により、Toms-Winter予想はトレース空間に依存しない問題である事が裏付けられる。更にこの共同研究では、有限次元の仮定を取り払い、Toms-Winter予想で考える3つの条件のうち2つが同値である事を示した。2E.Kirchberg, W.Winter, J.Zacharias氏らが定義した核型次元について、これまでに松井宏樹氏との共同研究では単純,可分,核型,純無限を仮定すると核型次元が3以下である事が解っていた。分類理論において核型次元が有限である事は分類可能である事を意味し、Toms-Winter予想の基本条件の1つとなる。大雑把に述べると核型次元が低いほど、分類し易い作用素環であるといえる。今年度はこの核型次元を更に正確に計算し、純無限の場合は1であると決定できた。この数字は最適なものである事が知られている。3これまでの研究ではToms-Winter予想に関する研究結果から、トレースが唯一の場合は抽象的なC*環の分類定理が示されていた。この研究では、その作用素環の自己同型の分類を行った。一年目の研究計画では、「Toms-Winter予想におけるトレース条件を拡張する事」を目標としていた。その研究を遂行するにあたり、計画ではアメリカやドイツの共同研究者と連携し、拡張に必要な技術開発を目指す予定であった。本研究の一年目は、この研究指針に沿って目標となる「トレース条件」を満足のいく形で拡張できたといえる。その成果は1の研究にあたる。当初の計画通り、5月より研究拠点をアメリカのPurdue大学へ移す事で、アメリカの専門家と情報交換が順調に進み、1の成功につながった。特に、交通の便からアメリカ、ヨーロッパで開催される研究集会に数多く出席する事ができ、この研究結果に関する講演や情報交換を行う事ができた。当初期待していた以上にアメリカの研究集会へ参加する機会に恵まれ、本研究を意義ある結果として他の研究者へ印象づけたといえる。具体的には、交付申請書に記載した研究集会に加え、アメリカのGreat Plane Operator Algebra Seminars 2015やPenstate Universityのセミナーにおいて講演を行う事ができた。両者とも作用素環を対象とした研究集会である。この長期滞在を通し、アメリカの専門家と多くの接点を持つ事ができ、本研究に関わる重要な情報を得る事ができた。また、4月と7月にMunster大学へ短期滞在を行い、Winter氏を代表とする研究プログラムに参加した。そのプログラム期間中、各国より集まった共同研究者と連携し2に関する研究を進めた。

この2の研究は当初の研究計画にはない成果であるが、本研究の方針が概ね正しい事を裏付ける結果といえる。また、スウェーデンのMittag-Leffler研究所の滞在を2年目の研究計画として予定していたが、期間が繰り上がり、本年度2月に実施した。このスウェーデンへの1ヵ月間の滞在では、3に関する進展を得た。以上の事から当初の研究計画以上に国外での情報収集が遂行できたといえる。近年、核型C*環の分類理論は完成を迎えつつあり、その中で分類可能な範囲を具体的に与える事が中心的な話題となっている。分類判定条件はToms-Winter予想として定式化され、現在は基本的な条件下で予想の適正さが証明されている。その研究の流れで、当該年度は従順群の核型C*環への作用を研究し、そこから自然に得られる作用素環が分類判定条件を満たす事を示した。より正確には、従順群の作用を用いた接合積とよばれる操作が分類可能条件である「Jiang-Su環の吸収性」を保存する事を証明した。既存の研究では、この種の分類可能性を得るために、力学系に強い外部性を課す必要があり、分類可能性が群の作用の仕方に依存する事が通説となっていた。実際、多くの研究者がRohlin性やその類似条件を仮定し、Jiang-Su環の吸収性やそれと同値な核型次元の有限性を示している。本研究の代表者も以前は、初等的従順群の作用を研究し、強い外部作用の条件下で接合積の分類可能性を得ていた。これらの先行結果と比較し、当該年度の研究では力学系にほぼ条件を仮定する事なく、Jiang-Su環の吸収性を得る事に成功した。この定理から得られる一つの成果として、外部的な従順群作用の接合積が基本的な条件下では核型次元1以下である事を示した。既存の研究では、具体的な構成方法からRohlin次元などの力学系の情報と、もとの環の核型次元を合わせて接合積の核型次元を計算する方法が考えられていた。この手法は沢山の群作用で応用され、多くの例で核型次元が計算されている。一方で、この方法は与えられた群作用の条件に強く依存し、核型次元の最小値が計算できない問題点があった。核型次元1は有限次元環で近似できる環を除いて最小の値であり、1以下は最適な数である。本研究では直接この核型次元の最小値を与え、群作用によらない統一的な計算手法を与えた。研究目的の概要に記載した離散従順群の作用素環への研究は大きな進展が得られ、分類可能性という方向で重要な結果を得た。これは従来知られていた分類可能な接合積の構成方法を大きく拡張し、今後研究されるべき接合積の例を強外部性の条件から外部性の新たな枠組みへ広げるものである。研究計画通り、アメリカでの長期滞在を遂行し、本研究に関わる大変有益な情報や力学系にたいする重要なアイディアを得る事ができた。また、Purdue大学をはじめとするアメリカの多くの大学でこの研究結果を発表し、この分野における本研究の影響を印象づける事ができた。実際、すでにD. KerrやS. Szabo氏など力学系を専門とする作用素環の研究者に当該年度の研究結果が引用され、この分野に大きな影響を与えている。