hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
フレアーコホモロジー、ミラー対称性予想と特異点の研究

引き続き、ラグランジュ部分多様体に付随するフィルター付きA_∞代数とフレアーコホモロジーの障害理論と変形理論に関する論文の最終的な加筆改定作業に集中し、多くの時間と労力を費やした。これは本研究課題の研究分担者でもある深谷賢治(京都大)、小野薫(北海道大)、およびYong-Geun Oh(ウイスコンシン大)各氏との共同研究である。昨年度末に全10章のうち、8章と10章を除く8章分を書き上げ、プレプリントとして公表し内外の専門家に配付した。数学的内容としては8章と10章は独立している。今年度は残る8章と10章を書き上げることを目標とし、8章semi-positive Lagrangian submanifolds(129ページ)と、10章Lagrangian surgery and holomorphic discs(190ページ)、を完成させた。具体的には、8章において、2次的対合(擬正則円板のモジュライ空間上に引き起される対合)の精緻な解析を行い、適切な条件の下でArnold-Givental予想を解いた。併せてA_∞代数を対称化したL_∞代数を考察し、量子コホモロジーとの関係を明らかにした。10章では、ラグランジアン手術により擬正則円板のモジュライ空間がどのように変化するか、精密に解析した。解析的な議論も込めてself-containedに書いたため多少当初予定より長くなった。また擬正則円板の内点を付加することで、ambientのシンプレクティック多様体のサイクルが我々のフィルター付きA_∞代数に作用するが、これをA_∞代数のホッホシルトコホモロジーとL_∞代数の言葉を用いて定式化することに成功し、議論をより透明なものにすることができた。1.研究課題の一つである特異点の研究について。代数曲面における孤立特異点のまわりのリンクには自然な接触構造が入っている。そのシンプレクティックフィリングを決定することは重要であるが、一般にはたいへん難しい問題である。我々は単純特異点の場合および単純楕円型特異点の場合に、そのリンクのシンプレクティックフィリングのシンプレクティック変形類を完全に決定した。更にその考察の副産物として、(2,3)カスプ特異点をもつ正交点数有理曲線を含むシンプレクティック4次元多様体は有理曲面であることを証明した。以上は研究分担者である小野薫氏(北海道大)との共同研究である。2.フレアーコホモロジーとミラー対称性予想に関する研究課題については、ラグランジアン部分多様体Lに付随して我々が構成したフィルター付きA_∞代数を用いたフレアーコホモロジーの障害理論と変形理論を今年度も引き続き研究した。今年度に得られた新たな知見として、障害類を完全に代数的に定式化できたこと、および、その障害類と種数0のグロモフ-ウィッテン不変量との新たな関係を見い出したことがあげられる。これによって例えば、障害類が消えるためのいくつかの明快な十分条件が得られた。また、物理学の文脈で現れる超ポテンシャル関数を我々のA_∞代数の枠組みで捉えることができた。これを用いると、2組のラグランジアン部分多様体に対してフレアーコホモロジーが定義できるための障害が、超ポテンシャル関数値の差異として理解できることがわかった。これは、物理的試論によって得られていた堀-バッファの結果を数学的に解明したことを意味する。以上は、研究分担者である深谷賢治(京都大)、小野薫氏(北海道大)およびYon-Geun Oh(ウィスコンシン大)氏との共同研究である。1.特異点の研究について。代数曲面における孤立特異点のまわりのリンクのシンプレクティックフィリングを全て決定することは重要であるが、一般には難しい問題である。

我々は単純特異点の場合および単純楕円型特異点の場合に、そのリンクのシンプレクティックフィリングのシンプレクティック変形類を完全に決定した。更にその考察の副産物として、(2,3)カスプ特異点をもつ正交点数有理曲線を含むシンプレクティック4次元多様体は有理曲面であることを証明した。今年度は、ある種の一般型正規曲面特異点に対し、その極小シンプレクティックフィリングは可算無限個存在する結果を得て、単純特異点、単純楕円型特異点の場合と際立った対比が了解された。以上は研究分担者である小野薫氏(北海道大)との共同研究である。2.フレアーコホモロジーとミラー対称性予想に関する研究課題については、ラグランジュ部分多様体Lに付随して我々が構成したフィルター付きA_∞代数を用いたフレアーコホモロジーの障害理論と変形理論を引き続き研究した。今年度に得られた新たな知見として、物理学の文脈で現れる超ポテンシャル関数を我々のA_∞代数の枠組みで捉えることができたことがあげられる。実際に、低次元のトーリックファノ多様体のトーラスファイバーに対して我々のポテンシャル関数が、物理学におけるランダウ・ギンズブルグ模型のA型アフィン戸田ポテンシャル関数と一致することが確かめられた。この結果は更に、Cho-Ohにより一般のトーリックファノ多様体のトーラスファイバーの場合に拡張された。これは、物理的議論による堀-バッファの予見を数学的に解明したことを意味する。以上は、研究分担者である深谷賢治(京都大)、小野薫(北海道大)およびYon-Geun Oh(ウイスコンシン大)各氏との共同研究である。今年度は主にラグランジュ部分多様体Lに付随するフィルター付きA_∞代数とフレアーコホモロジーの障害理論と変形理論に関する論文の最終的な加筆修正作業に集中し、多くの時間と労力を費やした。これは本研究課題の研究分担者でもある深谷賢治(京都大)、小野薫(北海道大)、およびYong-Geun Oh(ウイスコンシン大)各氏との共同研究である。現在1000ページを越える膨大な論文となっている。加筆修正の作業の過程の中で、今年度新たに得られた知見として、Arnold-Givental予想に関わる2次的対合(擬正則円板のモジュライ空間上に引き起される対合)の精緻な解析、およびフィルター付きA_∞代数の構成の際に必要な横断正則性の議論があげられる。特に、後者の横断正則性については、2000年に発表したプレプリント版における議論と大きく異なっており、議論は一見長大になったようにみえるが議論の構造自体はより汎用性のあるものとなっており、自然なものとなっている。ここで得られた議論の方法は今後いくつかの研究において基本的な考え方となると思われる。更に、A_∞代数を対称化することによりL_∞代数が得られるが、向きに関する精密な議論を行うことにより、ある種の実部は非障害的でA_∞代数構造が引き起す積構造が可換になることがわかった。また、シンプレクティック多様体Mに対し、M×Mの中の対角線集合をラグランジアン部分多様体とするフレアーコホモロジーの積構造はMの量子コホモロジーの積構造と一致することもわかる。これは相対化されたミラー対称性予想から、絶対版ミラー対称性予想が従うことを意味する。
細胞膜コレステロールによる Eat me シグナル抑制機構の解明

ヒト赤血球膜を構成する脂質二重層の内層と外層ではリン脂質が非対称性に分布しており、特にフォスファチジルセリン(PS)が内層のみに分布することは他の細胞と同様に大変重要である。その内層分布を維持・破綻させる機構には、それぞれフリッパーゼ・スクランブラーゼが関与するとされていたが、分子実態さえ不明であった。本研究は、フリッパーゼおよびスクランブラーゼ両者の責任分子を同定するとともに、従来説とは異なり、フリッパーゼの働きよりも、他の細胞膜より顕著に多く存在するコレステロールによりスクランブラーゼの働きが抑制されていることがPSの内層分布維持に必須であることを示した。細胞膜はリン脂質やコレステロールを成分とする脂質二重層である。リン脂質の非対称性が破綻しホスファチジルセリン(PS)が外層へ表在化すると、「Eat meシグナル」の惹起に繋がる。申請者らは、フリッパーゼが阻害されかつコレステロールを除去された赤血球膜では、生理的Ca2+濃度においてPSの表在化が顕著に引き起こされる結果を得ていた。申請者らは、そのスクランブリング活性にはphospholipid scramblase 1 (PLSCR1)が関与することを考えている。そこで本年度は、PLSCR1のスクランブリング活性をリポソーム再構成系を用いて解析した。まず、大腸菌を用いてリコンビナント全長PLSCR1を作製したところ、PLSCR1を介したスクランブリング活性が見られ、またその活性はコレステロール存在下に抑制された。リン脂質はPLSCR1の膜貫通ドメインに沿って脂質二重層の内外層間を輸送されることが想定される。そこで、PLSCR1の膜貫通ドメインを含んだ部分ペプチドを作製したところ、部分ペプチドを介したスクランブリング活性はコレステロールによって阻害された。これらの結果から、PLSCR1はスクランブリング活性を持つタンパク質であり、かつその活性はコレステロールによって阻害されることが示された。2003年にSimsらはPLSCR1ノックアウトマウスを作製したが、その赤血球のスクランブリング活性は正常であると報告した(Blood, 2003)。申請者らは、ヒトおよびマウスの赤血球膜に含まれるPLSCR1量を比較した結果、ヒト赤血球膜にはPLSCR1が豊富に存在するのに対し、マウス赤血球膜にはほとんど存在しないことが分かった。すなわち、マウス赤血球にはPLSCR1の存在量が乏しいため、ノックアウトマウスのスクランブリング活性が正常だったと考えられる。【成果】1.コレステロールの役割について:(1)赤血球におけるPLSCR1の局在は、DRM(界面活性剤不溶性膜画分)には存在するが脂質ラフトマーカーとは完全には一致せず、脂質ラフトとは異なったコレステロールリッチな画分であった。従って(2)脂質ラフトの役割については検討しなかった。(3)リコンビナントPLSCR1が再構成したリポソーム上で多量体であったことは25年度に明らかにしたが、本年度はさらに、赤血球膜から抽出した内因性PLSCR1が多量体化していることを見出し、赤血球膜のコレステロールの有無はこの多量体の存在様式に何ら影響を与えなかった。(4)コレステロールは、スフィンゴリン脂質を含めた、如何なる組成のリポソームにおいてもスクランブリング活性を抑制した。2.リン脂質スクランブリングのメカニズム(仮説;多量体形成によりリン脂質極性頭部が通過する`孔'が形成される)について:(1)PLSCR1の膜貫通領域のペプチドを埋め込んだリポソームに、外から放射性ラベルした極性頭部([3H]phospho-choline等)を加えたが、24時間経ってもリポソーム内に輸送されることはなかった。仮説とは異なった結果であった。(2)リン脂質のスクランブリング速度(分時間)は膜脂質の流動性より遅かった。【意義と重要性】PLSCR1によるリン脂質のスクランブリングのメカニズムとその調節機構の全容解明にかなり迫ることができた。すなわち、多量体形成により単純な孔は作らず、膜内に親水性のクラスターを作ることでリン脂質をスクランブルし、コレステロールはおそらくPLSCR1との直接的な結合によってその部位を塞ぐことでスクランブリング抑制効果を発揮しているものと考えられた。【成果】1.リン脂質スクランブリングのメカニズムの更なる検証:「多量体を形成したPLSCR1は、どのように親水性の極性頭部をもつリン脂質を輸送しているのか?」に対し、「膜貫通部分の中央にある親水性アミノ酸残基が必須である」と仮説を設定し検証を行った。(1)PLSCR1の膜貫通部位のみのペプチドをリポソームに再構成し、種々のリン脂質(フォスファチジルコリン(PC)、セリン(PS)、エタノールアミン(PE)、フォスファチジン酸(PA))の輸送活性を測定したところ、PAが圧倒的に速く極性頭部に対する親和性が異なる可能性が示唆された。(2)中央部を疎水性アミノ酸残基に置換したペプチドをリポソームに再構成し同様の解析を行ったところ、PCのみ輸送活性が消失したことから中央部の親水性アミノ酸残基はPCを輸送するために必須であると考えられた。2.溶血性貧血を示したフリッパーゼ異常患者の解析:PSを内層に維持するために必須とされるフリッパーゼ(ATP11C)に異常のある患者を解析する機会を得た。患者赤血球のフリッパーゼ活性は約90%低下していたが、予想に反してPSの表在化

赤血球の割合は正常赤血球とほぼ同程度であったことから、老化最終盤までPSは表在化しにくい状態、つまりスクランブリングは赤血球の生涯を通して非常に強く抑制されていると考えられた。【意義と重要性】成果1はPLSCR1によるリン脂質の輸送メカニズムについて、より機能的・構造的な情報が得られた点で重要であった。即ち、膜貫通部位中央に存在する親水性アミノ酸残基によってPCを運ぶことを可能にし、すべてのリン脂質の輸送を実現している。成果2は、コレステロールによるスクランブリングの抑制が、赤血球が寿命を全うするために非常に重要であること確信させる意義深い結果であった。ヒト赤血球膜を構成する脂質二重層の内層と外層ではリン脂質が非対称性に分布しており、特にフォスファチジルセリン(PS)が内層のみに分布することは他の細胞と同様に大変重要である。その内層分布を維持・破綻させる機構には、それぞれフリッパーゼ・スクランブラーゼが関与するとされていたが、分子実態さえ不明であった。本研究は、フリッパーゼおよびスクランブラーゼ両者の責任分子を同定するとともに、従来説とは異なり、フリッパーゼの働きよりも、他の細胞膜より顕著に多く存在するコレステロールによりスクランブラーゼの働きが抑制されていることがPSの内層分布維持に必須であることを示した。仮説および得られたデータが明解であったため、順調に進捗した。生化学今後は予定通り、血管内皮細胞(HUVEC)においてコレステロールの脂質スクランブリング抑制効果の重要性を検討する。それに加えて、新たに仮説として浮上した、PLSCR1へのコレステロールの直接的結合を証明するとともに、さらに実際の赤血球膜上でのPLSCR1の存在様式を、界面活性剤を用いない別の方法(免疫電顕、蛍光相関分光法(FCS)等)によって実証する。計画通り、PLSCR1にはスクランブリング活性があること、そしてその活性がコレステロールによって抑制されることをリポソーム再構成系を用いて示すことが出来た。また、ヒトとマウスの赤血球膜に含まれるPLSCR1量の比較実験は、申請書作成段階では予定していなかった実験であるが、成果を挙げることが出来た。一方で、PLSCR1が多量体を形成しているかどうかについては、まだ解析中であり明確な結論を得ていない。以上のことから、研究はおおむね順調に進展しているといえる。平成26年度使用額が不足したため。本研究ではこれまで、PLSCR1を介したスクランブリング活性はコレステロールによって抑制されることを示した。そこで今後は、(1) PLSCR1の多量体形成におけるコレステロールの役割について検討し、また(2) PLSCR1の膜貫通ドメインには、リン脂質の極性頭部が通過するための親水性領域が存在することを示す。NBD標識リン脂質を用いたスクランブラーゼ活性実験、Blue-native PAGEや比重遠心分離法などの生化学的手法や、蛍光相互相関分光法などの細胞生物学的手法を用いる。これらの解析を通じ、PLSCR1の構造とスクランブリング活性の関係性を明らかにする。平成27年度使用額と合算し、物品費として使用。平成25年度使用額が不足したため。平成26年度使用額と合算し、物品費として使用。
ニューラル・ネットワークを利用した超高速並列アルゴリズムによるRNA二次構造予測

RNAの二次構造予測を厳密にデジタルなニューラルネットワーク(以下、NNと略す)を利用して高速つまり計算量が少なく、また安定した生物学的事実と合致するような最適なRNA二次構造予測を行う並列アルゴリズムを考案して、コンピュータシミュレーションによりその有効性を実証し有用な応用プログラムを開発することを研究の目的とする。以下に、研究実績の概要を示す。1.RNA二次構造予測を行うアルゴリズムをグラフ問題の一つとして捉え二分木部分グラフ問題(Bipartite Subgraph Problem)解法をを厳密にデジタルなNNを利用してアルゴリズムに新しくニューロン遷移優先度を導入した結果、2並列ステップ数で収斂解を得ることができ、解の40%が最適解となる結果を得た。この結果はIEEE ICNN'95国際会議において論文発表を行った。2.厳密にデジタルなNNを利用したアルゴリズムにニューロン遷移優先度を導入した結果、収斂解における最適解率が向上したが、100%とはならなかった。よってニューロンの入出力関数であるヒステリシス関数の時間軸を利用したコスト表現による二分木部分グラフ問題アルゴリズムを開発したシミュレーション実験を行った結果、さらに最適解率の向上が得られた。これに関する結果は、情報処理学会第52回全国大会において発表を行った。3.上記のアルゴリスムを利用してRNA二次構造予測を行うアルゴリズムを作成しシミュレーションにより実験した結果、Tinocoによる結果より安定した予測結果を得ることができ、しかもアナログ型NNよりも少ない並列ステップ数(計算量)で結果を得た。しかし、最適解率がアナログ型NNによるアルゴリズムよりも小さい結果となった。これはコスト表現の機能をより改良することにより最適解率の向上を計ることができると考える。
分散型オペレーティング・システムの性能に関する研究

これまでに、通信で結合された軽量なプロセスの集合であるプロセス・ネットワークを用いて分散型オペレーティング・システムを設計する方式を提案した。これに基つぎ、2台の個人用計算機を高速の通信回線を用いて結合したAgora-Protoシステム、および、それを発展させ実用的なシステムを実現することを目的としたAgora-Iシステムの研究開発を行ってきた。提案方式では,軽量なプロセスを多数用いることによる並列処理の効果が期待できる。その一方、プロセス間通信の実行によるオーバヘッドが無視できない。本研究課題では,この両者の関係について、Agora-Protoシステムの性能測定をもとに検討を行った。測定によれば、スループットの改善が図られている。C言語のコンパイル処理を、1台の個人用計算機上で既存のオペレーティング・システムを用いて複数多重に実行するのに比較して、Agora-Proto上の実行では,同数を処理するのに15%30%処理時間が短縮されている。オペレーティング・システム内部の並列処理による効果も確認された。システムの機能を実現するプロセスの配置を変えて、システム・コールの処理時間を測定したところ、プロセス間の並列動作により、通信処理のオーバヘッドにもかかわらず、処理時間が小さくなるプロセス配置が存在することが判明した。その一方において、通信処理に要するCPU時間がシステムのCPU時間の50%を越えていることが明らかとなった。そのため、システム・コールの処理時間は,既存のシステムの処理時間より増加している。並列処理の効果を考え合わせ、たとえば、closeシステム・コールでは、通信実行の時間を現在の66%以下にすることができれば、単一計算機上での処理に比較して処理時間を短縮できると推定される。この結果をふまえ通信で結合されたプロセスの系による並列処理システムの性能についてより系統的な検討を行うことが今後の課題である。
生体環境に応答するナノシステムによるがん標的型miRNA送達とがん治療への応用

本研究の目的は、RNA干渉を誘起する機能性核酸miRNAを末梢の固形がん組織に送達可能なリポソーム型キャリアを構築することである。miRNAは短鎖二本鎖RNAであり、その構造や物性は、RNA干渉を誘起する人工核酸のsiRNAと同等であると考えられる。そこで、比較的安価なsiRNAをmiRNAの代用とした。これまでに、優れた核酸導入活性を有する新規pH応答性脂質YSK05を開発し、肝臓において高い遺伝子ノックダウン活性を有するキャリア(YSK05キャリア)の構築に成功した。YSK05キャリアをがん組織に応用したところ、遺伝子ノックダウンは認められたものの、キャリアのがん組織内浸透性が乏しく、その効率は60%程度で飽和した。がん組織内浸透性の乏しさは物理的バリアに起因すると考え、キャリアの小型化を試み、50nmから25nm程度への小型化に成功した。がん組織における遺伝子ノックダウン効率を上昇させるためには、キャリアの核酸導入活性の向上と、がん組織内分布の改善が重要であると考えられるため、今年度はそれらに着目して研究を行った。まず、YSK05よりも優れた核酸導入活性を有する脂質の開発を試みた結果、新規pH応答性脂質YSK13の合成に成功した。YSK13を含むキャリア(YSK13キャリア)はYSK05キャリアと比較して肝臓における活性が約4倍高いことが明らかとなった。これまでの検討により、肝臓における活性とがん組織における活性は正に相関することが明らかとなっており、YSK13キャリアはがん組織において優れた活性を示すと考えられる。また、25nmの小型キャリアのがん組織内分布を評価したところ、均一的な分布を示した。また、標的がん細胞への取り込み量の増加も認められた。(抄録なし)本研究の目的は、RNA干渉を誘起する内因性の機能性核酸マイクロRNA(miRNA)を末梢の固形がん組織に送達し、核酸を効率的に機能させることが可能なリボソーム型デリバリーシステムを構築することである。miRNAは23塩基対程度の短鎖二本鎖RNAであり、その構造や物性は、人工のRNA干渉を誘起する核酸であるsiRNAと同等であると考えられる。そこで、比較的安価なsiRNAをmiRNAの代用とし、独自のデリバリーシステムのさらなる改良を行なった。生理的pHでは中性を示し、酸性環境下でのみカチオン性へと変化する、体内動態に優れたpH応答性キャリアを用いた。昨年度では、既存のpH応答性脂質を用い、独自のpH応答性キャリアを構築したが、in vitroにおける評価から、既存のpH応答性脂質は、siRNAを機能させる際に非常に重要な、エンドソーム脱出能力が乏しく、標的遺伝子のノックダウン活性が悪いことが明らかとなった。この問題を解決するため、優れた細胞内動態を示し、強力なノックダウン活性を誘起可能な新規pH応答性脂質の合成を試み、YSK05の合成に成功した。In vitroにおいて、YSK05を搭載したキャリアは従来のキャリアと比較し、て優れた細胞内動態、高いノックダウン活性を示した。さらに、in vivo応用の可能性を検討するため、リボソーム型キャリアが多く集積し易い肝臓における活性を評価した。脂質組成を最適化した結果、ED50で0.06mg/kgを示し、これは現在論文で報告されている中で最も強力なキャリア、KCa-SNALPの0.02mg/kgに迫る高い活性であった。また、従来のキャリアと比較して血中滞留性にも優れていることが明らかとなった。すなわち、構築したYSK05を搭載したキャリアがin vivoにおいて優れた機能を発揮可能であることが示された。本研究の目的は、RNA干渉を誘起する内因性の機能性核酸マイクロRNA(miRNA)を末梢の固形がん組織に送達し、核酸を効率的に機能させることが可能なリボソーム型デリバリーシステムを構築することである。そこで、比較的安価なsiRNAをmiRNAの代用とし、検討を行った。前年度に、優れた活性を有する新規pH応答性脂質YSK05を開発し、マウス肝臓において高い活性を有するキャリアを構築している。今回、このキャリアを固形がん組織への応用を試みた。担がんマウスにキャリアを静脈内投与したところ、1mg/kg以下の低い投与量で50%の抑制に成功した。この投与量は、siRNAとmiRNAの違いはあるが、研究目標に掲げた活性に達しており、効率の良いキャリアの構築に成功したと言える。一方で、投与量を上げても遺伝子発現抑制率が60%程度で頭打ちになる現象が観察された。この原因として、キャリアのがん組織浸透性が悪く、キャリアが全ての標的がん細胞へ到達していないことが考えられた。蛍光顕微鏡およびフローサイトメーターを用いた評価により、本キャリアは確かにがん組織深部まで効率的に浸透せず、血管周辺に多く分布していることが示された。浸透性の悪さの主な原因として、キャリアの粒子径が大きいことが考えられた。アルコール希釈法によって小さなキャリアを調製するには、脂質溶液とsiRNA溶液をミリ秒レベルの速さで混合することが重要である。そこで、マイクロ集路に着目した。特殊な溝を施した狭い流路内に溶液を高速で流すことで速い混合が達成しうる。検討の結果、粒子径を50nmから25nm程度まで小さくすることに成功した。本研究の目的は、RNA干渉を誘起する機能性

核酸miRNAを末梢の固形がん組織に送達可能なリポソーム型キャリアを構築することである。miRNAは短鎖二本鎖RNAであり、その構造や物性は、RNA干渉を誘起する人工核酸のsiRNAと同等であると考えられる。そこで、比較的安価なsiRNAをmiRNAの代用とした。これまでに、優れた核酸導入活性を有する新規pH応答性脂質YSK05を開発し、肝臓において高い遺伝子ノックダウン活性を有するキャリア(YSK05キャリア)の構築に成功した。YSK05キャリアをがん組織に応用したところ、遺伝子ノックダウンは認められたものの、キャリアのがん組織内浸透性が乏しく、その効率は60%程度で飽和した。がん組織内浸透性の乏しさは物理的バリアに起因すると考え、キャリアの小型化を試み、50nmから25nm程度への小型化に成功した。がん組織における遺伝子ノックダウン効率を上昇させるためには、キャリアの核酸導入活性の向上と、がん組織内分布の改善が重要であると考えられるため、今年度はそれらに着目して研究を行った。まず、YSK05よりも優れた核酸導入活性を有する脂質の開発を試みた結果、新規pH応答性脂質YSK13の合成に成功した。YSK13を含むキャリア(YSK13キャリア)はYSK05キャリアと比較して肝臓における活性が約4倍高いことが明らかとなった。これまでの検討により、肝臓における活性とがん組織における活性は正に相関することが明らかとなっており、YSK13キャリアはがん組織において優れた活性を示すと考えられる。また、25nmの小型キャリアのがん組織内分布を評価したところ、均一的な分布を示した。また、標的がん細胞への取り込み量の増加も認められた。構築した新規pH応答性脂質YSK05を搭載したキャリアは、既存の脂質を搭載したキャリアと比較して極めて優れた細胞内動態を示すことが明らかとなった。つまり、同量のキャリアが細胞に到達した場合の標的遺伝子抑制活性が飛躍的に上昇したことを意味し、従来効果を発揮するのに必要であった投与量を低減可能であることを強く示唆している。事実、in vivo肝臓においてED50を大きく減少させることに成功している。また、固形がん標的に必要な血中滞留性にも優れていることが明らかとなっており、従来用いてきたキャリアと比較して固形がん組織においても投与量を下げることが可能であると予想できる。今回、肝臓において活性を上昇させることに成功したキャリアをがん組織へ応用したところ、1mg/kg以下で50%以上の遺伝子発現抑制という目標を既に達成した。一方、標的のがん細胞全てにキャリアを移行させるという課題が新たに生じた。しかしながら、キャリアの粒子径が制約となっていることを明らかとし、さらに、マイクロ流路を用いることで実際に非常に小さな粒子径のキャリアの調製にも成功した。以上より、構築した小型のキャリアを用いることでがん組織全体に核酸を送達可能となることが期待される。現在までの検討から、目的である固形がん組織における活性は従来と比較し上昇すると考えられる。しかし、さらなる効率化のためにはがん組織内動態、細胞選択性などを考慮する必要性があると考えられる。
花粉キラーを制御する分子ネットワークの解明

雑種不稔の要因である花粉キラーの分子機構はほとんど知られていない。栽培イネindicaとjaponicaの交雑では、花粉キラーS24と相互作用因子EFSが同定されている。本研究では、分子機構の解明を目的として、それらの遺伝子単離を進めた。結果として、EFSは35-kbの領域に特定された。EFSの候補ORFを含むゲノム領域をクローニングし、花粉不稔個体に導入したが、明確な相補的効果は認められなかった。一方、S24の遺伝的解剖を進めた結果、S24近傍に新規遺伝子INKを同定し、INKはS24には影響を与えないが、別の花粉キラーS35を活性化して花粉不稔を誘発することを明らかにした。イネの“花粉キラー"の分子・生理機構を明らかにすることを最終目標として、原因遺伝子の単離同定と分子ネットワークの解明を目指す。H25年度は、次の3つの研究項目を進めた。(1)栽培イネ亜種間交雑で見出した花粉キラー遺伝子S24の相互作用因子EFSのファインマッピングを進めた。日本晴(japonica)×93-11(indica)の交配に由来するBC4-5Fn集団約3,400個体を用いて、EFS座を約35-kbの領域に特定することができた。この領域に対応する93-11アリルは未知DNA配列を含んでいたため、93-11由来のBACクローンを基にDNA配列の解読を進めた(継続実施中)。(2)S24遺伝子の候補遺伝子として、ANK3(アンキリンタンパク)を特定している。ANK3を含む93-11ゲノム断片をクローニングし、相補性試験のために数十個体の形質転換体を得た。得られた形質転換体は、花粉稔性評価に向けて育成中である。(3)組織的要因を探る目的で、花粉不稔個体に由来する小胞子形成を時系列観察を行なった。減数分裂後の様々な発生段階における小胞子核の形態や小胞子壁の観察を実施したが、特に目立った異常は認められなかった。一方で、電子顕微鏡観察によって、細胞内小器官に異常らしき動態が観察された。今年度の観察標本数は少なかったため、次年度に再観察を行なう予定である。H26年度は、次の2つを進めた。(1)EFS遺伝子の相補性検定:昨年度絞り込んだEFSの候補領域約35-kbの中で、候補ORFを含む93-11由来のゲノム断片14-kbをクローニングした。このゲノム断片による不稔性の回復を期待し、S24ヘテロ不稔個体への形質転換を進めた(形質転換体育成中)。(2)S24遺伝子の相補性検定:S24遺伝子の候補遺伝子として特定したANK3を含む93-11ゲノム断片をクローニングし、あそみのりに遺伝子導入した(ASO-S24OE)。結果としては、形質転換体当代T0世代での有意な不稔性誘発は認められなかった。そこで手法を変え、ANK3遺伝子導入による花粉不稔復回復をみるために、ASO-S24OEとS24ヘテロ不稔個体との交配を実施し、その交配種子を得た。本課題では、イネの“花粉キラー"の分子・生理機構を明らかにすることを目標として、原因遺伝子の単離同定と分子ネットワークの解明に取り組む。H27年度は、次の3項目を進めた。(1)花粉キラーS24の回復遺伝子EFSの相補性検定:EFS候補遺伝子の形質転換体を育成し、本年度はその自殖後代(T1)において花粉稔性の調査を行った。結果として、EFS候補遺伝子導入による有意な稔性回復効果は認められなかった。(2)S24遺伝子の相補性検定:候補遺伝子として特定したインディカ由来Ankyrin遺伝子を日本型品種あそみのりに導入したS24過剰発現個体(ASO-S24OE)とS24ヘテロ不稔個体との交配種子F1を育成した。しかしながら、温室空調の故障により、それらの自殖種子が得られなかったため、予定していた自殖後代F2での解析はH28年度に延期した。(3)S24座に複数の関与遺伝子が存在する可能性を推察し、S24領域の詳細な遺伝学的解析を進めた。その結果として、S24と密接に連鎖する新規遺伝子INKを同定した。これにより、S24領域は花粉不稔に関わる複雑な遺伝子構成を有することが明らかになった。本成果は論文で公表した。2つの遺伝子(EFSとS24)の遺伝子単離については、当初計画時に期待していた結果は得られていない。このことは本現象が単一遺伝子の相補性実験で証明できるような単純な発現機構ではないことを示唆している。両遺伝子座について、複数遺伝子関与の可能性を推測し、さらに詳細な遺伝子解析を進めているところである。本研究における新規遺伝子INKの同定は、本現象の複雑な遺伝的制御機構の解明につながる重要な成果であった。

EFSの候補ORFを含むゲノム領域をクローニングし、花粉不稔個体に導入したが、明確な相補的効果は認められなかった。一方、S24の遺伝的解剖を進めた結果、S24近傍に新規遺伝子INKを同定し、INKはS24には影響を与えないが、別の花粉キラーS35を活性化して花粉不稔を誘発することを明らかにした。(1)EFS遺伝子の相補性検定については、当初の計画に沿って進めることができた。(2)S24遺伝子の相補性検定については、現状のところ期待していた結果が得られていない。今年度計画していた機能解析については、2遺伝子の相補性検定が完了していない状況から、進めることができなかった。これまでの結果に基いて、S24とEFSの候補領域の詳細な解析と相補性検定を引き続き進める。また、過去研究報告より、複数因子が原因の可能性も考えられるため、複数遺伝子のCotransformationに向けた材料育成を検討する。相補性検定に目処が立ち次第、候補遺伝子の機能解析を進める。植物遺伝学H26年度に進めた1)S24の相補性検定、2)EFSの相補性検定、についてH27年度も引き続き進める。相補性が確認できなかった場合は、次の候補遺伝子の形質転換を行なう。ASO-S24OEについては、次世代であるT1世代の稔性調査を実施し、結果の再確認を行う。相補性検定に目処が立ち次第、候補遺伝子の発現解析やタンパク解析へと発展させる。全体的には、H25年度の計画に沿って実験を進め、目標を達成することができた。計画外の問題としては、EFSおよびS24の両遺伝子の候補領域について、93-11アリルに数十kb長の未知DNA配列を含んでいたため、その解読に予定外の時間を費やすことになった。正確な配列情報なしでは次の実験に進められないため、その解読は必要不可欠な行程である。これらの未知配列の解読はほぼ終了するところまで進めた。イネ組換え体閉鎖温室の空調機器の故障によって、開花期のイネが高温にさらされた結果、検定に必要な十分量の種子が実らなかった。種子を得るためには、遡って播種(春に実施)から再実験をする必要があるため。国際学会での成果発表を計画していたが、研究進行状況の都合により取り止めたため。前年度に進められなかった実験計画の再実験に係る物品費や、得られた成果の発表に必要な旅費として使用する。H25年度にやり残した未知配列の解読を終え、H26年度の予定どおり、93-11由来のEFSゲノム断片のクローニングと相補性検定を進める。S24についても、形質転換個体の花粉稔性評価を行い、原因遺伝子かどうかの判定を行なう。相補性がなかった場合は、次の候補遺伝子の形質転換を行なう。相補性検定に目処が立ち次第、各原因遺伝子の発現解析やタンパク解析へと発展させる。次年度使用額は、7.4万円と少額であるため、試薬等物品費にあてる。
ポリコム遺伝子群による細胞周期調節機構とRAG2蛋白質不安定化による分化異常

免疫系の異常は,リンパ球の増殖異常や分化異常であることが多い。しかし,免疫系細胞がその運命を決定(コミットメント)された後に,いかにしてその増殖・分化の状態を維持してゆくのかは全く不明であった。ポリコーム・グループ(PcG)遺伝子群は,遺伝子の発現レベルの維持機構として働いている一群の遺伝子である。しかし今まで,ホメオボックス遺伝子の発現制御以外には全く研究が行われていなかった。哺乳類PcG遺伝子群(特に世界で初めて発見したmel-18遺伝子)が,免疫系細胞の,i)抗原リセプター由来のシグナル伝達、ii)細胞増殖(細胞周期)、iii)V(D)J遺伝子再構成、iv)細胞死のシグナルに対する感受性、などの調節をすることにより,リンパ球の増殖・分化・細胞死に深く関わっていることを見い出した。この様な,高次の制御ネットワークの解明が複雑な免疫病の解明につながると考えられる。現在までに、mel-18遺伝子が、(1)in vitroで、がん抑制遺伝子としての活性を持つこと、(2)c-myc遺伝子の発現を調節することにより、c-myc/cdc25カスケードを介してCyclin-CDK複合体の活性を制御し、細胞周期を調節していること、(3)さらにこのCDK活性調節を介して、RAG蛋白質(特にRAG2)の安定性を制御することでリンパ球の分化を制御していること(4)BCL-2ファミリーの発現調節を介して細胞死・細抱生存を制御していること、等を明らかにした。このPcG蛋白質複合体が、細胞内でどのような蛋白質と相互作用しているのか?またほかにどのような標的遺伝子を制御しているのか?細胞外からのどのようなシグナル伝達系によってPcGは制御されているのか?などの大問題にこれからアプローチする予定である。1、トランスジェニックマウスの解析;B細胞抗原受容体(BCR)からの刺激に対する細胞増殖阻害/細胞周期アレストの分子機構を検討した。G1/S期のもっともよい指標であるRb蛋白質のリン酸化の抑制、CDKキナーゼ群の活性低下がすでに判明している。CDKキナーゼ群の活性低下の分子メカニズムも検討した。現在までのところ、少なくともmel-18からCDKキナーゼの活性調節へ向かう新しい制御カスケードの存在が証明できた。また、ノックアウトマウスでは全く逆の現象が起きて、細胞増殖昂進が起きていることも確認できた。2、遺伝子欠損マウスの解析;骨髄および胸腺の低形成が観察された。さらに、T細胞の分化異常(4週齢以上でのCD4/8DNからDP細胞への分化停止)、骨髄中のIL-7反応性リンパ球前駆細胞の増殖障害が観察された。しかし、JAK3/STAT5は正常なのでやはり細胞周期調節異常の可能性が高いと思える。その分子機構の解析を行ったところ、Rbファミリーの抑制が見られることが判明した。現在その原因を解析中である。さらに今年度の実験より、RAG2蛋白質のリン酸化による蛋白質不定化が起きることが判明した。このリン酸化はCDKキナーゼによって起きることから、細胞周期調節が遺伝子再構成を制御するで分化のコントロールを行っていることが分かった。現在までに、mel-18遺伝子が、(1)in vitroで、がん抑制遺伝子としての活性を持つこと、(2)c-myc遺伝子の発現を調節することにより、c-myc/cdc25カスケードを介してCyclin-

CDK複合体の活性を制御し、細胞周期を調節していること、(3)さらにこのCDK活性調節を介して、RAG蛋白質(特にRAG2)の安定性を制御することでリンパ球の分化を制御していること(3)BCL-2ファミリーの発現調節を介して細胞死・細胞生存を制御していること、等を明らかにしてきており、さらに詳細な検討を現在行っている。(1)細胞周期調節に関する機能:トランスジェニックマウスでは、抗原リセプターからのシグナル依存性の細胞増殖が阻害され、細胞周期のG1アレストが起きた。さらに生化学的解析から、Rbのリン酸化阻害、CDK2,CDK4,CDK6の活性低下、様々なCyclin,CDK,CDKI分子の発現異常が起きていることが判明した。その中でも、mel-18からc-mycそしてcdc25という遺伝子発現の制御経路を発見し、その結果、Cyclin-CDK複合体の活性を調節していることを明らかにした。この経路の存在は、ノックアウトマウスでは逆の現象が起きていることからも証明された(Tetsu et al,Immunity 1998)。この結果の一つとしてRAG2蛋白質の不安定化があり、リンパ球の分化異常が引き起こされることが分かった。(現在論文作成中)。(2)細胞死調節に関する機能:ノックアウトマウスでは、初期分化に必須なIL-7依存性の細胞増殖異常が起きていることを明らかにした(Akasaka et al,Immunity 1997)。現在さらにこの細胞死メカニズムを検討中である。特にBADの発現調節を介して細胞死を制御していることが判明しつつある。この結果から、さらにAkt/PKBによるBADのリン酸化、PDKsやPI3KによるAkt/PKBのリン酸化を制御していることが判明してきている(現在論文作成中)。
レーザー冷却リドベルグ原子ビームとそのダークマターアクシオン探索への応用

宇宙における全物質の23%をも占めているダークマターは、現在においてもその正体が分かっていない。ダークマターの有力候補素粒子アクシオンを探索する方法として、我々はアクシオンを高磁場中で極低温に冷却した共振空胴内でマイクロ波光子に転換し、その光子をリドベルグ原子に吸収させて検出する方法を用いる。この方法は、光子を個々に検出する単一光子検出法であり、本来極めて感度が高いが、空胴中に存在する浮遊電場の悪影響で、光子を吸収したリドベルグ原子準位を選択的にイオン化して検出する際にその検出感度が低下する。この難点を克服する手段として、本研究ではレーザー冷却・加速と速度選別を用いて原子を空間的・時間的に圧縮された状態にバンチ化し、空胴中に導入する。この原子群の通過に応じて、時間的に変動する電場を加えて、浮遊電場の影響をダイナミカルに消し去るのが、本研究で実施する感度向上の手法である。具体的には、始めに横方向にレーザー冷却、次いでレーザー加速して縦方向にビームを圧縮(速度圧縮)、さらに横方向に再度レーザー冷却して、速度選別を行って後に自由空間を飛行させて空胴に入れる。空胴内を通過する原子群の位置に応じて、浮遊電場を打ち消す時間変動電場を印加し、検出効率を大幅に向上させる。この方法では、パルス状の電場によるイオン化過程における効率低下も同時に防ぐことが可能である。レーザー冷却・加速とその後の回転ディスクによる速度選別器の解析・シミュレーション計算を詳細に行って最適な実験配置を決定し、これに基づいて装置を設計・製作し、完成させた。宇宙における全物質の23%をも占めると予想されているダークマターの有力候補素粒子アクシオンを探索する方法として、本研究ではアクシオンを高磁場中で極低温に冷却した共振空胴内でマイクロ波光子に転換し、その光子をリドベルグ原子に吸収させて検出する。この方法は単一光子検出法であり、本来極めて感度が高いが、空胴中に存在する浮遊電場の悪影響で、光子を吸収したリドベルグ原子準位のみを選択的にイオン化して検出する際に分離が不十分になる。この難点を克服する手段として、レーザー冷却・加速と速度弁別を用いて原子を空間的・時間的に圧縮された状態にバンチ化し、空胴中に導入する。この原子群の通過に応じて、時間的に変動する電場を加えて、浮遊電場の影響を消し去るのが、本研究で行おうとする感度向上の手法である。具体的には、始めに横方向にレーザー冷却、次いでレーザー加速して縦方向にビームを圧縮(速度圧縮)、さらに横方向に再度レーザー冷却して、その後自由空間を飛行した後に空胴に入れる。本年度レーザー冷却・加速のシミュレーションを詳細に行い、最適でかつ無駄の無い実験配置を決定した。この結果、十分なビーム強度で、必要な性能を持つビームが得られることを確認した(この装置の提案論文を投稿中)。現在これに基づいた装置の設計を終えて装置系を製作中で、次年度以降、組み立て・性能テストの後、実際の実験に適用する予定である。
都市エネルギー計画に関する研究

本年度は、以下に示す項目毎に研究を行った。1.コジェネレーションシステムの民生部門への適用と評価:作成したコジェネレーションシステムの評価モデルを用い、ホテル建築における省エネルギー効果を明らかにした上で、複合建築への応用を考え、ホテルと他の主な建物用途との組合わせに基づく効果の評価を行った。評価にあたっては、駆動源の種類、台数分割、買電の割合等をパラメーターとし、電力・熱需要に対応する最適組合わせを考慮した。複合建物用途としては、事務所、商業施設、百貨店および飲食店を取り上げている。2.都市の熱容量推定へのリモートセンシング技術の応用:航空機MSSマルチテンポラルデータを用い、都市エネルギー計画において必要とされる土地被覆分布及び熱環境の実態を把握・予測する手法の開発を行った。マルチテンポラルデータを用いることによって、高い正答率が得られることを確認するとともに、土地被覆と熱環境の関係について、土地被覆からは地区の等価的熱容量を算出し、一方、熱環境要素としては朝昼夜間の表面温度差を取り上げて、両者の関連性を検討した。3.都市における熱環境保全のための水利用:都市における熱環境の管理・保全手法として、顕熱の潜熱化を、比較的短期間で実現可能な方法として取り上げ、水の蒸発潜熱を利用した排熱の処理を提案し、排熱処理評価モデルを作成した。モデルの適用にあたっては、東京都23区内のばい煙発生施設を対象とし、処理効果を地域的・定量的に把握した。ここでの評価指標としては、潜熱に変換された排熱の割合と排熱処理係数(潜熱化された熱量と、処理の結果新たに生じた顕熱量の比)を用いた。
ナノ光ファイバー端を用いた導波路量子電気力学の研究

一般的な単一モード光ファイバーと断熱的に接続したサブ波長径ナノ光ファイバーと単一量子発光体との高効率な相互作用の実現を目指し、超低損失テーパーファイバーを開発した。さらに、それに基づいた新奇ナノファイバー共振器を開発するとともに、これをレーザー冷却単一原子と結合することでナノファイバー共振器と単一原子の強結合を実現した。また、これらの技術に基づく「導波路量子電気力学」の開拓を目指し、ダイヤモンドナノワイヤー結晶中の窒素空孔欠陥とナノ光ファイバーの高効率結合系の検証を行った。一般的な単一モード光ファイバーと断熱的に接続したサブ波長径ナノ光ファイバーの先端、およびこれをさらに断熱的に接続した細線導波路の先端における出射モードを精密に制御することで、単一原子等の単一量子発光体と光ファイバーの基本モードを高効率に結合するナノフォトニクスデバイスを開発する本研究の目的のためには、サブ波長径ナノ光ファイバーと単一モード光ファイバーとの接続部(テーパー部)における損失を極限まで抑制することが重要である。テーパー部の損失は、本質的には有限なテーパー角による基本モードと高次モードの結合によって起こる。高次モードへの結合はテーパー角が小さいほど抑制されるが、その結合率は基本モードと高次モードの局所的な伝搬定数の差に依存し、断熱条件として定式化されている。すなわち、局所的なテーパー角が断熱基準角と比べて十分小さければ、テーパーは断熱的であり、高次モードへの結合は無視できる。これまで、テーパーファイバーのテーパー形状としては指数関数形状や直線形状が用いられてきたが、断熱条件を考慮して高次モードへの結合による損失を抑制したテーパー形状の検討やその作製はなされていなかった。そこで、断熱条件を満たすテーパー部の最適形状を求めるとともに、その作製方法を開発した。その結果、従来用いられていた直線形状(テーパー角2 mrad)のものと比べて、同程度の透過率を維持しながら全長を1/3に短尺化に成功した。さらに再現性についても検討し、5本のテーパーファイバーを作製したところすべて99%以上の透過率が得られた。また、テーパーファイバーと結合した微小光共振器を用いた共振器量子電気力学系に関する理論検討を行った。前年度までに開発した技術に基づき、断熱条件に対して最適化された形状のテーパーファイバーを、そのウェスト部で切断することで平面端ナノ光ファイバーを作製した。ここで、先端に配置される単一量子発光体とナノ光ファイバーの伝搬モードを高効率に結合するためには、端面がなめらかな平面であることが重要である。そこで、独自の治具を開発し、ナノ光ファイバーをなめらかな平面で切断する技術を確立した。さらに、この平面端ナノ光ファイバーの端面に単一の半導体量子ドットを配置する技術を開発した。具体的には、量子ドット溶液に平面端ナノ光ファイバーの端面のみを接触させる、独自のディップコート法を開発した。また、半導体量子ドットと相補的な特徴を持つ単一量子発光体としてレーザー冷却単一原子に着目し、ナノ光ファイバーとレーザー冷却単一原子の相互作用を探求した。具体的には、ナノ光ファイバー導波光のエバネッセント場を利用した光双極子トラップによりナノ光ファイバーの側面近傍に単一原子をレーザー冷却・トラップし、ナノ光ファイバー共振器と単一原子の結合系のスペクトルを測定した結果、真空ラビ分裂を観測したことから、強結合条件が満たされていることを確認した。これは、全ファイバー共振器と単一量子発光体の強結合を世界で初めて観測した成果であり、全ファイバー系での量子電気力学の探求につながる。Physical ReviewLetters誌に掲載されるとともに、3件の国際会議で招待講演として発表した。半導体量子ドットと相補的な特徴を持つ単一量子発光体として、対象を当初計画になかった単一原子に拡大し、ナノファイバーと単一原子の相互作用を探求した結果、全ファイバー共振器と単一量子発光体の強結合の観測に世界で初めて成功した。前年度に構築に成功した全ファイバー共振器と単一原子の強結合系に関する詳細な理論検討を進めた。その結果、ファイバー共振器長を変えることで強結合領域から弱結合領域まで、量子電気力学における原子と光の結合条件に関する2つの領域を連続的に掃引できることがわかった。特に、1 mを超える長い共振器に対して強結合条件が実現できることは特筆すべきである。このような長い共振器は100 MHzオーダーの小さなフリースペクトラルレンジを持つため、異なる共振器縦モードを量子3準位系の2つの遷移に同時に共鳴させることが可能になる。これは、単一光子を制御光とした巨大な非線形光学応答の発現につながる発見である。また、ナノ光ファイバーと結合させる単一量子発光体として、単一原子・単一量子ドットに加えてダイヤモンド結晶中のNV中心を検証した。ダイヤモンド結晶中のNV中心は固体中の単一量子発光体として極めて小さなデコヒーレンスを持ち、光との結合が強いため、光を用いた量子情報技術への応用に有用である。一方で、ダイヤモンドは誘電体として高い屈折率(2.4)を持つため、結晶外部のモードとの結合が困難であるという問題があった。そこで本研究では、ナノワイヤ状のダイヤモンドとナノ光ファイバーを用いることで、75%もの極めて高い自然放出結合効率が達成できることを明らかにした。これは、本研究が掲げる「導波路量子電気力学」の有用性を示すものであり、本研究期間終了後の大きな発展が期待される。

さらに、それに基づいた新奇ナノファイバー共振器を開発するとともに、これをレーザー冷却単一原子と結合することでナノファイバー共振器と単一原子の強結合を実現した。また、これらの技術に基づく「導波路量子電気力学」の開拓を目指し、ダイヤモンドナノワイヤー結晶中の窒素空孔欠陥とナノ光ファイバーの高効率結合系の検証を行った。断熱条件を満たすテーパー部の最適形状を求めるとともに、その作製方法を開発することができた。この結果はOptics Express誌に掲載された。また、テーパーファイバーと結合した微小光共振器を用いた共振器量子電気力学系に関する新たな理論を確立した。この結果はPhysical Review A誌に掲載された。単一半導体量子ドット、レーザー冷却単一原子といった単一量子発光体とナノ光ファイバーとの高効率結合を理論・実験両面から探求する。28年度が最終年度であるため、記入しない。量子光学現在までに開発したテーパー作製技術をもとに、サブ波長径ナノ光ファイバーの先端における出射モードの精密な制御技術を開発し、さらに単一原子等の単一量子発光体との結合を実現し、光ファイバーの基本モードを高効率に結合するナノフォトニクスデバイスを開発する。実験に必要な光学素子の一部について、仕様検討に時間を要し、入手を次年度に延期したため。断熱条件を満たすテーパーファイバーの作製に関して大きな進展がみられたことから、その完成と論文発表を優先させることとし、本年度に予定していた平面端ナノ光ファイバー作製技術の開発を次年度に延期したため。光学素子の調達に仕様する。平面端ナノ光ファイバー作製技術の開発に使用する。