hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
シグナル伝達の場としてのサブオルガネラ脂質ドメインの可視化と機能的意義の解明

膜分子がサブオルガネラのレベルで偏りをもって分布し機能的なドメインを形成しているとの仮説が広く受け入れられている。しかし個々の膜脂質の膜内分布を詳細に明らかにした例は限られている。そこで、膜脂質の分布解析に優れた急速凍結・凍結割断レプリカ標識法を応用して形態学的に膜ドメインの実証を目指した。本研究の開始時点で、ホスファチジルイノシトール(3,5)二リン酸(PI(3,5)P2)の詳細な細胞内分布は知られていなかった。しかし、PI(3)PとPI(3,5)P2に結合するATG18タンパク質をプローブとし、さらにPI(3)P特異的な結合能を示すp40phox PXドメインタンパク質を用いてPI(3)P結合性のみを競合的に阻害することにより、PI(3,5)P2特異的な標識が可能になった。次に、PI(3,5)P2発現量を増加させる高張液処理を施した出芽酵母にこの手法を適用した。PI(3,5)P2の標識は液胞膜に特異的に認められ、細胞由来サンプルにおいても本手法の有効性が示された。興味深いことに、高張液処理した液胞膜には膜タンパク質が排除された膜ドメインが認められ、PI(3,5)P2の標識はこの領域に集中していた。さらに哺乳類細胞においてPI(3,5)P2の細胞内分布を検索したところ、標識はエンドソーム様の細胞内小胞に限局していた。この小胞は特徴的な細管状の突起構造を有しており、後期エンドソームのマーカーであるRAB7陽性であった。詳細に観察すると、PI(3,5)P2の標識はこの突起部からは排除される傾向にあり、小胞部分において集中していた。以上の結果から、PI(3,5)P2が種差を超えてドメイン状の分布をとることが初めて明らかになった。本研究を通じて、後期エンドソーム・リソソームにおいてPI(3,5)P2に富む新たな機能的ドメインが存在する可能性が示唆される。26年度が最終年度であるため、記入しない。膜脂質はオルガネラごとに組成が異なるだけでなく、同一膜内でも不均一に分布しており、受容体等の活性制御を担う機能的なドメインを形成していると考えられている。しかし、膜脂質は側方運動の拡散速度が大きく、一般的な化学固定剤と反応しないため、生体内での分布を正確に捉えることが困難である。そこで本研究課題では、生理的分布を維持したまま膜脂質を物理的に固定・標識できる手法である急速凍結・凍結割断レプリカ標識法を応用することにより、ドメインの可視化と機能的意義の解明を目標としている。本年度は、レプリカ像において形態的な特徴が乏しい膜構造を区別して解析するため、オルガネラマーカー、特にRABファミリー分子群の抗体反応性を検討した。これにより、哺乳類細胞の凍結割断レプリカを用いて、成熟段階の異なるエンドソームを識別することが可能になった。次にエンドソームの成熟過程と関連して産生されるホスホイノシチドの分布を可視化するため、既知の脂質結合タンパク質をクローニングして脂質結合能を評価した。その結果、ホスファチジルイノシトール(3,5)二リン酸(PI(3,5)P2)を認識するプローブを得た。PI(3,5)P2の代謝に異常がある出芽酵母の変異体から凍結割断レプリカを調製し、プローブによる標識を行った結果、PI(3,5)P2が液胞膜の細胞質側リーフレットに局在することを明らかにした。またPI(3,5)P2を増加させることが知られる高浸透圧条件下では、プローブの標識密度が増加した。これまでにPI(3,5)P2の細胞内分布は詳細に解析されておらず、今回見出したプローブを応用することにより、エンドソームの成熟過程と脂質分布の関連性が明らかになると期待される。膜脂質の分布は均一ではなく、あるものは集合を形成し、そこに親和性を持つ種々の膜分子を動員することによって機能的ドメインを生ずるというコンセプトが受け入れられつつある。しかし膜脂質の局在解析法には不備があるため、個々の脂質局在はほとんど明らかでなく、特にサブオルガネラレベルで膜ドメインの存在を実証した例は乏しい。そこで本研究課題では、生理的分布を維持したまま膜脂質を物理的に固定・標識できる手法である「急速凍結・凍結割断レプリカ標識法」の有用性に着目し、これを応用して脂質ドメインの可視化と機能的意義の解明を目指した。昨年度に引き続き、エンドソーム上の脂質分布を可視化するためにホスファチジルイノシトール(3,5)二リン酸(PI(3,5)P2)の特異的標識法の検討を進めた。出芽酵母ATG18タンパク質をプローブとして用いることによりPI(3,5)P2の標識が可能になったが、一方でこのタンパク質はPI3Pに対しても交差反応性を示すことが明らかになった。しかし、PI3Pに特異的に結合するp40由来PXドメインタンパク質を反応系に過剰量共存させる手法によりPI3Pの標識をほぼ完全に排除することができた。この条件を用いて、PI(3,5)P2を増加させる刺激である高張液処理を施した出芽酵母についてPI(3,5)P2分布を検索したところ、液胞膜における標識を見出した。

興味深いことに、高張液処理した液胞膜には膜タンパク質が高度に排除された膜ドメインが形成されており、このドメインにPI(3,5)P2が強く集中していた。これまでPI(3,5)P2の局在についてはほとんど報告がなく、ナノレベルの解像度を達成したのは本例が初めてである。本研究を通じてPI(3,5)P2がサブオルガネラレベルの膜ドメインを形成するという新しいコンセプトを提唱できるものと期待している。膜分子がサブオルガネラのレベルで偏りをもって分布し機能的なドメインを形成しているとの仮説が広く受け入れられている。しかし個々の膜脂質の膜内分布を詳細に明らかにした例は限られている。そこで、膜脂質の分布解析に優れた急速凍結・凍結割断レプリカ標識法を応用して形態学的に膜ドメインの実証を目指した。本研究の開始時点で、ホスファチジルイノシトール(3,5)二リン酸(PI(3,5)P2)の詳細な細胞内分布は知られていなかった。しかし、PI(3)PとPI(3,5)P2に結合するATG18タンパク質をプローブとし、さらにPI(3)P特異的な結合能を示すp40phox PXドメインタンパク質を用いてPI(3)P結合性のみを競合的に阻害することにより、PI(3,5)P2特異的な標識が可能になった。次に、PI(3,5)P2発現量を増加させる高張液処理を施した出芽酵母にこの手法を適用した。PI(3,5)P2の標識は液胞膜に特異的に認められ、細胞由来サンプルにおいても本手法の有効性が示された。興味深いことに、高張液処理した液胞膜には膜タンパク質が排除された膜ドメインが認められ、PI(3,5)P2の標識はこの領域に集中していた。さらに哺乳類細胞においてPI(3,5)P2の細胞内分布を検索したところ、標識はエンドソーム様の細胞内小胞に限局していた。この小胞は特徴的な細管状の突起構造を有しており、後期エンドソームのマーカーであるRAB7陽性であった。詳細に観察すると、PI(3,5)P2の標識はこの突起部からは排除される傾向にあり、小胞部分において集中していた。以上の結果から、PI(3,5)P2が種差を超えてドメイン状の分布をとることが初めて明らかになった。本研究を通じて、後期エンドソーム・リソソームにおいてPI(3,5)P2に富む新たな機能的ドメインが存在する可能性が示唆される。26年度が最終年度であるため、記入しない。本研究課題の遂行の鍵となる、凍結割断レプリカにおける表面膜・エンドソーム系の同定と、脂質の特異的標識については計画通りに達成した。脂質ドメインに局在するとされる受容体、シグナル伝達分子の標識についても条件検討を開始しており、ドメインの分子実体の解明に取り組む技術基盤が整いつつあると考えている。PI(3,5)P2がエンドソーム機能に重要であることは従来より指摘されていたが、その詳細な局在は不明であった。本研究を通じてPI(3,5)P2の特異的標識法を確立できたことは大きな進歩であり、またPI(3,5)P2がドメイン状の分布をとるという新知見も得ることができた。これは「膜分子のドメイン状分布を捉え、機能を探る」という本研究の目的とよく合致する結果であり、期待を超えた成果が得られたものと考えている。本年度に確立したマーカーと脂質プローブを用いて哺乳類細胞における細胞内オルガネラの脂質分布を明らかにする。さらに脂質ドメインへの局在が報告されているγセクレターゼ等の膜タンパク質を対象に、分布を詳細に解析する。脂質プローブとの多重標識を行い、脂質とラフト分子の膜内分布の関連性を明らかにする。
基盤構造メカニカルインターフェースの創成と構造物の地震時崩壊挙動の実験的評価

本研究の目的は、本申請代表者がアメリカ土木学会(ASCE)で発表した2007年の論文「Masato Saitoh : Simple Model of Frequency-Dependent Impedance Fullctiolls in Soi1-Structure Interaction Using Frequency-Independent Elemellts, Journal of Engilleering Mechailics」に基づき、これまで構築することが極めて困難と言われ続けてきた"基盤構造のメカニカルインターフェース"を創成することである。そして、強震動を受ける地上構造物と基盤構造との連成応答予測を飛躍的に向上させるシミュレーション技術を確立すると共に、基盤構造の複雑な振動数依存性が地上構造物の崩壊挙動に及ぼす影響を解明することを目的とする。本年度は、様々な基礎構造物に対して動的解析を実施し、基礎-地盤系のインピーダンス評価を実施した。この検討結果を踏まえて、メカニカルインターフェースの諸元と各構成部位から全体フレームの設計・製作を実施した。また、インターフェースの機能評価を行うための基本実験を行い、本装置の問題点を評価した。現在は、高振動数領域での加振時に加振機とインターフェースの間でインターロッキングの問題が生じている。来年度も引き続き改良・改善を行い、具体的な上部構造模型とインターフェースとの連成挙動を再現させる予定である。そして振動数依存性を有しないインターフェース(静的ばねと一定の減衰係数)上に設置した構造模型との比較実験を行い、振動数依存性による崩壊過程の変化や応答性状の差異について把握し、その影響を検証する計画である。本研究の目的は、本申請代表者がアメリカ土木学会(ASCE)で発表した2007年の論文「Masato Saitoh : Simple Model of Frequency-Dependent Impedance Functions in Soil-Structure Interaction Using Frequency-Independent Elements, Journal of Enineering Mechanics」に基づき、これまで構築することが極めて困難と言われ続けてきた"基盤構造のメカニカルインターフェース"を創成することである。本年度は、昨年度から継続してメカニカルインターフェースの改良・改善を実施した。特に、機械装置固有の問題、例えば回転慣性機構のギヤ軸が高振動数域(特に8Hz以上)において共振・変形し、不要な振動モードが生成されることや、ダンパーユニットの固定箇所などの変形に伴う減衰低下などは、本装置の構築において、想定外の難題となった。これらはインピーダンスの不一致としてのみ計測上に現れてくる。特に、本装置におけるCore Systemでの5Hz近傍の剛性低下域の再現性が著しく劣化する結果となった。また、高振動数域におけるインピーダンスの虚部が減少する問題が生じた。本研究では、原因究明のため、様々な角度からデータ計測を行い、その要因を特定するに至った。そして、これらの原因究明・対策法を検討し、ギヤ軸の変形を抑制するためのギヤボックスの改良、ギア遊間の調整機能の追加、ダンパーユニットの改善を行い、所定のインピーダンス特性を再現するに至った。
数学教育に求められる学力の同定とカリキュラム開発

本研究は,「学力」に関する現在の問題状況の克服のために,これからの学校教育のあり方に対する提言をすべく,特に数学教育に焦点をあて,求められる学力を同定し,カリキュラム開発の理論的枠組みの提案ならびに実証を目的とする。この目的に対し,平成15年度は,国内外における「学力」の捉え方について,政策レベルの意図,国内外各種調査の理論的枠組み,教育学研究の動向を対象とし考察した。また諸外国のカリキュラム分析を通して,上述の「学力」の具現化について考察した。さらにテクノロジー利用について,特に図形学習に関して言及した。考察の結果,「確かな学力」などの日本の「学力」の捉え方は,国際的な動向を見ても妥当であるが,そのための取り組みは,求められる「学力」が持つ学問体系に基づく性質と教科横断的な性質の調和の実現に対して,克服すべき課題を抱えている。この点の克服に向けて,諸外国のカリキュラム分析から得た示唆の概要は,1)テクノロジー導入,2)学校数学で扱う範囲の見直し,3)学校数学の領域構成の再考,4)一学年ごとの内容の見直し,5)内容の扱いの弾力化,である。これらは,教育実践での取り組みから変革を進めることが必要である。この変革に対し,本研究のこれからの課題は,学校での数学の教授学習プログラムをデザインする理論的枠組みの提案である。二つの次元とは,教科内容の理解と定着の内容と発達を含むプロセスと,教科及び教科横断的な内容における活動を通して上述の「学力」の獲得の内容と発達を含むプロセスを,二つのレベルとは,学校全体で行われる各教科及び教科横断的な内容全体の組み立てと,個々の教師で行われる授業などの教授=学習過程の設計,である。これらの視点の導入は,求められる「学力」の育成にむけた改革の本質的な課題の克服とともに,これからの教科教育学の進展に寄与するものである。
様々な鎖状ポリケチド構造の効率的構築によるアフラスタチンＡの全合成研究

申請者の研究テーマは鎖状ポリケチド構造を有するアフラスタチンAの全合成研究である。アフラトキシン産生阻害活性を有するアフラスタチンAは29の不斉炭素原子及び1259の分子量を有している。アフラスタチンAのように重要な生物活性を有する巨大ポリケチド化合物は多く存在しているが、立体化学の構築に他工程を要するため、合成が困難であることが課題である。これらの立体化学及び炭素骨格の効率的構築が本研究の課題である。申請者は当該年度以前にポリオールの骨格を有するC22-C48位セグメントの合成を、新規に開発したSn(II)エノラートを経由するアルドール反応を用いることで達成している。また、ポリプロピオネートやポリデオキシプロピオネートの骨格を有するC3-C21位セグメントの合成を、以下の手法で達成している。同セグメントの有する立体化学の構築を、当研究室で開発された遠隔不斉誘導反応に続く、オレフィンの位置選択的かつ立体選択的酸化及び還元反応を駆使することで高効率的に行う手法である。当該年度はこのC3-C21位セグメント合成における合成中間体の物性データの測定及び立体化学の証明を実行し、学術論文にて成果を報告した。遠隔不斉誘導反応を基軸とした本合成経路は、共通の出発物質から様々な立体化学のパターンを網羅的に構築することが可能であり、ポリプロピオネートやポリデオキシプロピオネート骨格の新規合成手法を提示することに成功した。上述のC3-C21位セグメント及びC22-C48位セグメントをアルドール反応によって接続したのち、アフラスタチンAのC5'-C2位に相当するテトラミン酸骨格の構築及び保護基の除去を行うことでアフラスタチンAの全合成を達成した。本合成経路の確立により、様々な鎖状ポリケチド構造の効率的構築を実現し、アフラトキシン産生阻害活性物質探索に応用可能な合成経路の提示に成功した。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。アフラスタチンAは29の不斉炭素原子と1259の分子量を有する巨大分子であるため、全合成を達成するためには、立体化学を効率的に構築する必要がある。申請者はこれらの立体化学のパターンを効率的かつ網羅的に構築する手法を確立し全合成を達成することを目的とし研究を遂行している。申請者は当該年度以前にポリオールの骨格を有するC22-C48位セグメントの合成を達成しており、研究実施計画ではC5'-C21位セグメントの合成を計画していた。しかし、テトラミン酸骨格に該当するC5'-C2位の部分が、合成途中で必要となる水素添加や、オレフィンの酸化開裂に耐えることができないことが分かったため、当該部位であるC5'-C2位のテトラミン酸骨格の構築を合成の終盤で行うこととし、C3-C21位のセグメントを合成する計画へと変更した。申請者は当該年度において、このC3-C21位セグメントの合成を達成した。このセグメントはデオキシプロピオネートやプロピオネートの骨格と14個の不斉炭素原子を有している。申請者はこれらの立体化学のパターンを、当研究室で開発された遠隔不斉誘導反応に続く、オレフィンの位置選択的かつ立体選択的酸化、還元反応の条件を見出すことで、効率的かつ網羅的に構築する手法を確立することに成功した。この手法は連続する立体化学のパターンを簡便に合成することが可能となり、他のポリケチド化合物の合成や、化合物ライブラリーの充足に貢献できる合成手法であると考えている。この手法を用いて、C3-C8位、C9-C15位、C16-C21位のセグメントを短工程で合成し、これらのセグメントを適切なカップリング条件で反応させることで、すべての立体化学の発現を選択的に行うことが可能なC3-C21位セグメントの合成経路の確立に成功した。当初の研究計画では、アフラスタチンAのC5'-C21位セグメントの合成を行うことを計画していた。しかし、テトラミン酸骨格に該当するC5'-C2位の骨格が、全合成中に必要となる水素添加やオレフィンの酸化開裂の条件に耐えることができないことが、実際に反応条件に付すことによって分かった。そこで、申請者は該当するC5'-C2位の骨格を合成の終盤で構築することとし、C3-C21位セグメントの合成を行う計画に変更した。このセグメントの合成には、3つの合成課題があった。C8-C9位のジオールの立体化学の構築、C15位-C16位間のアルドール反応の立体選択性、C21位の水酸基をアルデヒドへと変換することの3つである。いずれも立体選択性が発現しないことや、収率が著しく低いことが問題であり、研究目的である効率的合成を実現させるためには解決しなければならない課題であった。申請者はこれら3つの課題に対して、合成経路の見直しや、基質を変更することにより解決し、高収率及び高立体選択的なC3-C21位セグメントの合成経路の確立に成功した。また、C3-C21位及びC22-C48位セグメント間のカップリングにも成功しており、全合成にはテトラミン酸骨格の構築と保護基の除去を行うのみという状況まで研究を進めることに成功した。また、全合成研究を学術論文に掲載する際には、合成した化合物の物性データを測定する必要がある。

今まで合成してきた化合物の物性データも当該年度中におおむね測定が完了している。合成経路の進捗状況、及び物性データの測定を鑑みて、おおむね順調に進展していると考えている。申請者の研究テーマは鎖状ポリケチド構造を有するアフラスタチンAの全合成研究である。アフラトキシン産生阻害活性を有するアフラスタチンAは29の不斉炭素原子及び1259の分子量を有している。アフラスタチンAのように重要な生物活性を有する巨大ポリケチド化合物は多く存在しているが、立体化学の構築に他工程を要するため、合成が困難であることが課題である。これらの立体化学及び炭素骨格の効率的構築が本研究の課題である。申請者は当該年度以前にポリオールの骨格を有するC22-C48位セグメントの合成を、新規に開発したSn(II)エノラートを経由するアルドール反応を用いることで達成している。また、ポリプロピオネートやポリデオキシプロピオネートの骨格を有するC3-C21位セグメントの合成を、以下の手法で達成している。同セグメントの有する立体化学の構築を、当研究室で開発された遠隔不斉誘導反応に続く、オレフィンの位置選択的かつ立体選択的酸化及び還元反応を駆使することで高効率的に行う手法である。当該年度はこのC3-C21位セグメント合成における合成中間体の物性データの測定及び立体化学の証明を実行し、学術論文にて成果を報告した。遠隔不斉誘導反応を基軸とした本合成経路は、共通の出発物質から様々な立体化学のパターンを網羅的に構築することが可能であり、ポリプロピオネートやポリデオキシプロピオネート骨格の新規合成手法を提示することに成功した。上述のC3-C21位セグメント及びC22-C48位セグメントをアルドール反応によって接続したのち、アフラスタチンAのC5'-C2位に相当するテトラミン酸骨格の構築及び保護基の除去を行うことでアフラスタチンAの全合成を達成した。本合成経路の確立により、様々な鎖状ポリケチド構造の効率的構築を実現し、アフラトキシン産生阻害活性物質探索に応用可能な合成経路の提示に成功した。申請者はアフラスタチンAのC3-C21位セグメント及びC22-C48位セグメントの合成と、これら2つのセグメントのカップリングに成功している。2つのセグメントのカップリングはアルドール反応で行っている。様々な条件で反応の検討を行った結果、C-Hex2BClを用いたアルドール反応によって反応が進行することが確認できた。しかし、この条件ではジアステレオマー比が1:1と芳しくないため、検討を行うことを計画している。具体的には不斉素子を有するホウ素を用いたアルドール反応や向山型のアルドール反応を試みることを計画している。得られたC3-C48位セグメントはBn系の保護基を9個保有している。アフラスタチンAが有するC2-C3位の3置換オレフィンが、Bn基の脱保護条件である水素添加に耐えられないことがすでに分かっている。そのためオレフィンを構築する前に、Bn基を脱保護し、保護基の付け替えを行うことを計画している。すでにパールマン触媒を用いることで9個のBn系の保護基を除去できることが確認できているため、適切な保護の条件を見つけることで、この課題を解決することを計画している。その後、C5'-C2位の骨格を構築し脱保護を行うことでアフラスタチンAの全合成を達成することを計画している。C5'-C2位の骨格はアルデヒドに対して、3工程の反応を行うことで構築できることが確認できている。
イノベーション・コミュニティにおける消費者行動に関する実証研究

本研究では、企業や消費者、消費者間の創発的なコミュニケーションを通じて、製品開発・デスト・普及が行われていくイノベーション・コミュニティにおける消費者行動のメカニズムを理論的・実証的に明らかにすることを目的としている。最終年度となる本年度は、昨年度の成果を踏まえ、実証研究を実施し、本研究の目的を達成することが計画であった。こうした計画の下、大きくは以下の二つのことを実施した。第一に、昨年の成果を元にした仮説の構築を実施した。初年度の文献調査および探索的な定性的調査に基づき、リードユーザーとしての特性と、イノベーション・コミュニティにおける消費者行動との関係などイノベーション・コミュニティにおける消費者行動のメカニズムを説明しうる仮説を構築した。第二に、イノベーション・コミュニティにおいて自然実験を通じて、データ入手を行った。昨年8月より7大学の学生126人40チームが鞄の製品化を目指して開始された実際のイノベーション・コミュニティを企画・運営し、事前にリード・ユーザー特性をコントロールした上でチーム編成を行い、消費者行動、製品成果のデータを入手してきた。計画時は、製品化された後の事後的なデータを元に、分析する予定であったが、本調査は自然実験とはいえ、事前に調整することが可能であり、より適切なデータが入手できることとなった。そのため、現時点において、製品開発プロセスがいまだ継続中でデータ収集が途中であり、最終の分析にまで至らなかった。だが、本研究において、事前にコントロールした自然実験データを入手できたことは本研究の目的を達成する上で非常に意義があり、今後、このデータを元に研究を継続していく予定である。本研究では、企業や消費者、消費者間の創発的なコミュニケーションを通じて、製品開発・テスト・普及が行われていくイノベーション・コミュニティにおける消費者行動のメカニズムを理論的・実証的に明らかにすることを目的としている。初年度となる本年度は、次年度の実証研究に向け、大きくは以下の二つのことを実施した。第一に、ユーザー・イノベーションを中心に広くネット・コミュニティに関する先行研究の文献調査を行なった。第二に、イノベーション・コミュニティを運営する複数企業の担当者へのインタビューや、コミュニティに関係した複数のユーザーを対象とした非構造化深層インタビューによる探索的な定性調査を行なった。こうした研究を通じて、イノベーション・コミュニティにおける消費者行動と、リード・ユーザーとしての特徴などユーザーの特性との関係を考慮する重要性が明らかになった。現在、これらを反映した実証研究のフレームおよび方法論等の精緻化を進めている。本年度の研究報告としては、本研究の問題意識や研究の経過を報告した「消費者インターフェースにおける商品開発」『2006年度日本商品学会東日本部会大会』(2006年11月専修大学)がある。公刊された研究発表としては、本研究の基礎的分析となる、開発成果の目的とイノベーション・コミュニティを含む複数の製品開発手法との適合性を指摘した論文や、最新のネット・コミュニティの新しい事象を捉えた「ハボホテル」と「ヤフー・アバター」に関する2つのケース論文、およびネット・コミュニティにおける消費者行動の理論的考察の論文(図書に所収)がある。
後天的学習によって空間位置知覚を獲得する脳機能の解明

本研究では,空間位置知覚におけるずれの傾向から,空間位置の感覚統合における脳の情報処理メカニズムを解明することを目的として被験者を用いた心理物理実験を行い,計測されたずれの傾向を手がかりとして,後天的な感覚量の獲得過程を神経回路モデルによって数理モデル化し,その情報処理のメカニズムを推定した.この際の心理物理実験としては被験者を中心とした知覚現象的な等距離面と等曲率面を計測し,物理的には同一円弧を描くはずの両者の形状と位置関係の違いを調べた.平行して神経回路モデルによって数理モデル化された脳の情報処理モデルを用いて,感覚量を脳が後天的に獲得する際の学習過程のシミュレーションを行い,心理物理実験の結果を予測した.この結果,モデルによる予測と,心理物理実験による実験結果の現象的傾向は良い一致をみせ,この情報処理モデルの妥当性を検証することができた.またこの結果から,従来心理学の分野においてのみ扱われ現象として統一的に記述することに終始していた平行アレイと距離アレイの違いに代表される,知覚上の空間的概念の違いが,その概念の獲得に伴って各概念の持つ物理的な測定尺度に対応した感覚量を学習的に獲得していること,その尺度がこれらの空間知覚の傾向の違いを決定しているという仮説がかなりの尤度をもって裏付けられた.さらに,これらの空間知覚概念の獲得過程が言語的な弁証過程によらず,自然な知覚的経験から成立しうることを数学的に証明した.本研究では,空間位置知覚におけるずれの傾向から,空間位置の感覚統合における脳の情報処理メカニズムを解明することを目的として被験者を用いた心理物理実験を行い,計測されたずれの傾向を手がかりとして,後天的な感覚量の獲得過程を神経回路モデルによって数理モデル化し,その情報処理のメカニズムを推定した.この際の心理物理実験としては被験者を中心とした知覚現象的な等距離面と等曲率面を計測し,物理的には同一円弧を描くはずの両者の形状と位置関係の違いを調べた.平行して神経回路モデルによって数理モデル化された脳の情報処理モデルを用いて,感覚量を脳が後天的に獲得する際の学習過程のシミュレーションを行い,心理物理実験の結果を予測した.この結果,モデルによる予測と,心理物理実験による実験結果の現象的傾向は良い一致をみせ,この情報処理モデルの妥当性を検証することができた.またこの結果から,従来心理学の分野においてのみ扱われ現象として統一的に記述することに終始していた平行アレイと距離アレイの違いに代表される,知覚上の空間的概念の違いが,その概念の獲得に伴って各概念の持つ物理的な測定尺度に対応した感覚量を学習的に獲得していること,その尺度がこれらの空間知覚の傾向の違いを決定しているという仮説がかなりの尤度をもって裏付けられた.さらに,これらの空間知覚概念の獲得過程が言語的な弁証過程によらず,自然な知覚的経験から成立しうることを数学的に証明した.
ナノドットオートマトン用シリコン連結ドット構造における単電子トンネル特性制御

ナノドットオートマトンや超低消費型単電子メモリへの応用を鑑み,我々はシリコンドットを二次元的に敷き詰めた多重ドット構造を有するトランジスタを作製し,その単電子特性を評価してきた.また,二次元多重ドットトランジスタにおける単電子転送の可能性を解明するために,ランダム系多重ドット列における交流動作についてシミュレーションを行っている.本研究により得られた主な結果を,以下に示す.(1)作製した二次元シリコン多重ドットトランジスタは,70K以下の低温においてクーロンブロッケード現象に起因する電流振動を示し,単電子/単正孔トンネル特性が実現された.その特性から,キャリアは二次元ドットチャネル中の最もコンダクタンスの小さい経路を伝導するものと考えられる.また,光照射やサイドゲート電圧印加により,電流ピークのシフトや生成・消滅が観察された.シミュレーションによる解析から,伝導経路近傍のドット帯電により,単電子(単正孔)特性が変調されるものと考えられる.(2)特定のバックゲート電圧及びドレイン電圧の条件において,単正孔特性中にランダム・テレグラフ・シグナルが現れることを見出した.このテレグラフ・シグナルは,伝導経路中の正孔が,隣接するドットへトンネルすることにより,単正孔トンネル特性が変調されて起こるものと考えられる.(3)走査型表面電位顕微鏡(KFM)を用いて,トランジスタ動作時のチャネル中を流れるキャリアの観察を行った.その結果,室温動作において,チャネルの一部を流れるキャリアの視覚化に,世界で初めて成功した.(4)シミュレーション解析から,二次元多重ドットトランジスタに交流電圧を印加することにより,電子1個1個の転送であるターンスタイル動作や単電子ポンプ動作の実現可能性を示した.さらに,これらの動作条件が,そのデバイスの持つ安定状態図により決まることを明らかにした.ナノドットオートマトンや超低消費型単電子メモリへの応用を鑑み,我々はシリコンドットを二次元的に敷き詰めた多重ドット構造を有するトランジスタを作製し,その単電子特性を評価してきた.また,二次元多重ドットトランジスタにおける単電子転送の可能性を解明するために,ランダム系多重ドット列における交流動作についてシミュレーションを行っている.本研究により得られた主な結果を,以下に示す.(1)作製した二次元シリコン多重ドットトランジスタは,70K以下の低温においてクーロンブロッケード現象に起因する電流振動を示し,単電子/単正孔トンネル特性が実現された.その特性から,キャリアは二次元ドットチャネル中の最もコンダクタンスの小さい経路を伝導するものと考えられる.また,光照射やサイドゲート電圧印加により,電流ピークのシフトや生成・消滅が観察された.シミュレーションによる解析から,伝導経路近傍のドット帯電により,単電子(単正孔)特性が変調されるものと考えられる.(2)特定のバックゲート電圧及びドレイン電圧の条件において,単正孔特性中にランダム・テレグラフ・シグナルが現れることを見出した.このテレグラフ・シグナルは,伝導経路中の正孔が,隣接するドットへトンネルすることにより,単正孔トンネル特性が変調されて起こるものと考えられる.(3)走査型表面電位顕微鏡(KFM)を用いて,トランジスタ動作時のチャネル中を流れるキャリアの観察を行った.その結果,室温動作において,チャネルの一部を流れるキャリアの視覚化に,世界で初めて成功した.(4)シミュレーション解析から,二次元多重ドットトランジスタに交流電圧を印加することにより,電子1個1個の転送であるターンスタイル動作や単電子ポンプ動作の実現可能性を示した.さらに,これらの動作条件が,そのデバイスの持つ安定状態図により決まることを明らかにした.ナノドットオートマトンや超低消費型単電子メモリ、高感度光センサーへの応用を鑑み、我々は独自の手法によりシリコンドットを二次元的に敷き詰めたマルチドット構造を有するトランジスタを作製し、その単電子特性を評価してきた。本年度は特に、単電子・単正孔特性に対する光照射およびサイドゲートの効果について以下の成果を得た。(1)単電子・単正孔特性に与える光照射効果二次元マルチドットチャネルトランジスタにハロゲン光を照射してその単正孔特性の変化を調べた。その結果、光照射により新たな電流ピークが現れる現象を観測した。また、別の試料では、光照射によりピーク位置がゲート電圧方向にシフトする現象を示した。これらの結果は、光照射により単電子特性を変調できることを示している。さらにシミュレーションによる解析により、これらの光応答特性が、光励起された単電子のドットにおける捕獲・放出に起因することを明らかにした。(2)サイドゲートによる電流経路の制御二次元マルチドットチャネルトランジスタにサイドゲートを付加するプロセス技術を開発し、デバイスの試作に成功した。その単電子特性では、サイドゲートを正バイアスに印加することにより、一部の電流ピークのみがゲート電圧方向にシフトする現象を観察した。この結果は、チャネル内に複数の電流経路が存在し、その一方の経路のみがサイドゲート電圧により変化することを強く示唆している。ナノドットオートマトンや超低消費型単電子メモリへの応用を鑑み、我々はシリコンドットを二次元的に敷き詰めたマルチドット構造を有するトランジスタを作製し、その単電子特性を評価してきた。また、二次元マルチドットトランジスタにおける単電子転送の可能性を解明するために、ランダム系マルチドット列におけるターンスタイル動作についてシミュレーションを行っている。本年度は特に、ケルビンプローブフォース顕微鏡による電流経路の観察と、ターンスタイル動作の可能性について以下の成果を得た。(1)ケルビンプローブフォース顕微鏡による電流経路の観察室温にて、二次元マルチドットチャネルトランジスタの動作中に、ケルビンプローブフォース顕微鏡によりチャネルの表面電位を測定することにより電流経路を調べた。その結果、ゲートに負電圧をかけたときにチャネル内の一部の電位が上昇することを観測した。また、ゲートに正電圧を印加することによりその領域の電位が減少することが示された。

これらの結果は、電子および正孔がチャネルの一部を優先的に流れる様子を直接観察することに成功したことを示している。(2)ランダム系マルチドット列におけるターンスタイル動作二次元マルチドットチャネルトランジスタに交流ゲート電圧を印加することにより、ターンスタイル動作が起こることがシミュレーションにより示された。また、ドットのランダム性が強くなるに従って、ターンスタイル動作が安定して起こり得ることを明らかにした。ナノドットオートマトンや超低消費型単電子メモリへの応用を鑑み,我々はシリコンドットを二次元的に敷き詰めた多重ドット構造を有するトランジスタを作製し,その単電子特性を評価してきた.また,二次元多重ドットトランジスタにおける単電子転送の可能性を解明するために,ランダム系多重ドット列における交流動作についてシミュレーションを行っている.本年度は特に,単電子トンネル特性に与えるサイドゲート電圧印加の効果と,単電子ポンプ動作の可能性について以下の成果を得た.(1)二次元多重シリコンドットトランジスタの単正孔トンネル特性において,サイドゲートに電圧を印加することにより,ドレイン電流-ゲート電圧特性における立ち上がり電圧のシフトや電流ピークの生成が起こることを見出した.この結果は,サイドゲート電圧がバックゲート電圧に重乗される効果を持つことを示すとともに,ドットの帯電或いは新しい伝導経路の生成が起こることを示唆している.(2)二つのゲート電極を持つ二次元多重ドットトランジスタ構造の等価回路について,ゲート電極に位相の異なる交流電圧を印加することにより単電子ポンプ動作が可能であることを,モンテカルロシミュレーションにより見出した.この回路の安定状態図はドット内電子数により領域分けをすることが可能であり,なおかつクーロンブロッケード領域の三重点が存在することを見出した.さらに,この結果に基づいて,単電子ポンプ動作が可能であることを明らかにした.また,ゲート容量にばらつきを導入した回路も同様の状態図を持ち,三重点が存在する.以上の結果から,二次元ランダム多重ドットトランジスタが,単電子ポンプデバイスとして十分期待できることを明らかにした.
JNK選択的新規MKPのT細胞分化における役割と腫瘍・感染免疫における意義

JNKに強い基質特異性を示すMAPKフォスターゼであるMKP-Mは、ナイーヴCD4陽性T細胞に少量発現される。In vitroでのTCR刺激による分化実験系において、Th2分化優位の条件下でMKP-Mの発現量が増加し、逆にTh1分化優位の条件下ではその発現はほとんど認められなくなることから、MKP-MのTh1/Th2分化への関与が想定された。昨年度の研究で、アデノウィルスによるMKP-M強発現によって、ナイーヴCD4陽性細胞のTh2分化が著名に誘導されることを示した。引き続き以下の実験を行った。1)T細胞でのみ活性化されるLck遺伝子のプロモーターを用いたT細胞特異的な野生型および不活性型のMKP-Mトランスジェニックマウスを作成した。不活性型MKP-Mの高い発現を示したマウスでは胸腺内T細胞分化が著しく抑制された。正常のCD4陽性T細胞を認めたトランスジェニックマウス系統からCD4陽性T細胞を磁気ビーズにより単離し、CD3抗体で刺激し、Th1およびTh2分化条件下で培養し、経時的なサイトカイン(IFNγ、IL-4)、および転写因子(T-bet、Maf、GAT-3)の発現レベルの変化を解析したところ、野生型MKP-MトランスジェニックマウスではTh2タイプ優位のT細胞分化が誘導され、逆に不活性型由来のCD4陽性T細胞でTh1分化への偏位が認められた。2)上記のマウスおよびコントロールマウスの卵白アルブミン感作を行い、抗原特異的な免疫グロブリンサブタイプ、サイトカイン濃度を計測したところ、野生型MKP-MトランスジェニックマウスではTh2タイプ優位の抗原特異的免疫反応が誘導され、逆に不活性型でTh1優位の免疫反応が誘導された。4)Th1分化に関連する遺伝子としてIL-12レセプターβ1鎖に注目し、その遺伝子プロモーターの解析を行った。3)昨年確立したMKP-M遺伝子ヘテロ型欠損ES細胞からキメラマウスを作成した。現在MKP-M遺伝子欠損マウスを確立中である。JNKに強い基質特異性を示すMAPKフォスファターゼであるMKP-Mは、ナイーヴCD4陽性T細胞に少量発現される。in vitroでのTCR刺激による分化実験系において、Th2分化優位の条件下で発現量が増加し、逆にTh1分化優位の条件下ではその発現はほとんど認められなくなることから、MKP-MのTh1/Th2分化への関与が想定され、次の実験を行った。1)ナイーヴBalb/cマウス脾臓よりCD4陽性T細胞を磁気ビーズにより単離し、野生型MKP-M、不活性型MKP-M(ドミナントネガティブ型)、およびコントロール用のアデノウィルスに感染させた後、CD3抗体で刺激し、Th1およびTh2分化条件下もしくはTh2分化条件下(IL-4+抗IL-12抗体)で培養し、経時的なサイトカイン(IFNγ、IL-4)、および転写因子(T-bet、Maf、GATA-3)の発現レベルを解析したところ、野生型MKP-Mの強制発現によりTh2タイプの分化が誘導され、逆に不活性型の強制発現でTh1優位の分化が誘導された。2)T細胞でのみ活性化されるLck遺伝子のプロモーターを含む野生型および不活性型のMKP-M発現プラスミドを作製し、B57BL/6マウス受精卵に注入して、それぞれのMKP-MタイプのT細胞特異的なトランスジェニックマウスを作成した。不活性型の高い発現を示したマウスでは胸腺内T細胞分化が著しく抑制された。

現在これらのマウスの卵白アルブミン感作、リーシュマニア感染、およびメラノーマ接種等のモデルを確立し、コントロールマウスの間で比較検討中である。3)マウスMKP-M遺伝子を単離し、その転写調節領域の解析を行ったところ、E-BoxおよびCRE配列が重要な役割を果たしていることが明らかになった。またMKP-M遺伝子ターゲット用プラスミドを作成し、MKP-M遺伝子ヘテロ型欠損ES細胞を確立した。JNKに強い基質特異性を示すMAPKフォスファターゼであるMKP-Mは、ナイーヴCD4陽性T細胞に少量発現される。in vitroでのTCR刺激による分化実験系において、Th2分化優位の条件下でMKP-Mの発現量が増加し、逆にTh1分化優位の条件下ではその発現はほとんど認められなくなることから、MKP-MのTh1/Th2分化への関与が想定された。昨年度の研究で、アデノウィルスによるMKP-M強発現によって、ナイーブCD4陽性細胞のTh2分化が著明に誘導されることを示した。引き続き以下の実験を行った。1)T細胞でのみ活性化されるLck遺伝子のプロモーターを用いたT細胞特異的な野生型および不活性型のMKP-Mトランスジェニックマウスを作成した。不活性型MKP-Mの高い発現を示したマウスでは胸腺内T細胞分化が著しく抑制された。正常のCD4陽性T細胞を認めたトランスジェニックマウス系統からCD4陽性T細胞を磁気ビーズにより単離し、CD3抗体で刺激し、Th1およびTh2分化条件下で培養し、経時的なサイトカイン(IFNγ、IL-4)、および転写因子(T-bet、Maf、GATA-3)の発現レベルの変化を解析したところ、野生型MKP-MトランスジェニックマウスではTh2タイプ優位のT細胞分化が誘導され、逆に不活性型由来のCD4陽性T細胞でTh1分化への偏位が認められた。2)上記のマウスおよびコントロールマウスの卵白アルブミン感作を行い、抗原特異的な免疫グロブリンサブタイプ、サイトカイン濃度を計測したところ、野生型MKP-MトランスジェニックマウスではTh2タイプ優位の抗原特異的免疫反応が誘導され、逆に不活性型でTh1優位の免疫反応が誘導された。3)昨年確立したMKP-M遺伝子ヘテロ型欠損ES細胞からキメラマウスを作成した。現在MKP-M遺伝子欠損マウスを確立中である。4)Th1分化に関連する遺伝子としてIL-12レセプターβ1鎖に注目し、その遺伝子プロモーターの解析を行った。
シロイヌナズナの機械刺激受容体の構造と機能

植物の機械刺激の受容体の解明は未だ不十分であるが、さまざまな実験から、その中核をなす分子はCa2+透過性機械受容チャネルであると考えられている。本研究は、その活性をもつMCA1とMCA2の研究、および植物のモデル生物である酵母の機械受容チャネルの研究をとおして、その受容体の構造と機能明らかにすることを目的としている。平成24年度は次の研究実績を挙げた。1.「分裂酵母の機械受容チャネルの低浸透圧の感受と応答における役割」:植物や酵母には、原核生物の機械受容チャネルの一種であるMscSの類似タンパク質(MscS-like protein; MSL)がある。我々は、分裂酵母に2つのMSLが存在することを見つけ、それぞれMsy1およびMsy2と名付けた。蛍光顕微鏡法により、Msy1は核周辺の小胞体に局在すること、Msy2は細胞膜近傍の小胞体に局在し、低浸透圧の感知と応答にしていることを明らかにした。イネ(Oryza sativa)のOsMCA1高発現株では、低浸透圧刺激後の細胞内Ca2+の上昇が野生株に比べ大きく、活性酸素種(ROS)の生産が上昇すること、RNAiによるOsMCA1ノックダウン株は成長が遅く、短い穂軸をもつこと、などを明らかにした。24年度が最終年度であるため、記入しない。シロイヌナズナのMCA1とそのパラログであるMCA2は機械受容に関与する膜タンパク質である。MCAIとMCA2は既知のイオンチャネルと相同性がないが、これまでの我々の研究から新規のイオンチャネルであると予想される。そこで、両タンパク質が機械受容性Ca^<2+>チャネル活性を確かにもつことを証明するために、名古屋大学の古市卓也博士、辰巳仁史准教授、曽我部正博教授と共同でゼノパス卵母細胞を利用したパッチクランプ法で調べるための実験系を立ち上げた。また、MCA1とMCA2の構造機能相関の研究において、N末端およびC末端から段階的に削除して、どの領域がCa^<2+>取込みに必要かを調べ得た。その結果、どちらのタンパク質もN末端から約44%の領域がCa^<2+>取込みに必要十分であることが分かった。更にこの領域にはN末端近傍に膜貫通領セグメントと予想される領域があり、しかもこのセグメントの中にCa^<2+>の透過性に関与すると予想されるAsp残基が存在することが分かった。In vitro mutagenesis法により、このセグメントを欠失したMCA1とMCA2は活性を完全に失い、このAsp残基がAsnに置換されたMCA1も完全失活し、同じ置換を受けたMCA2は部分失活することを見出した(〔雑誌論文〕の2を参照)。これらのことは、この膜貫通セグメントがCa^<2+>の透過に重要であることを示している。更に、酵母発現系を利用して、MCA1とMCA2の膜トポロジーを決めた。その結果、上記のN末端近傍の膜貫通セグメントを唯一の膜貫通領域として、N末端が細胞の外側、C末端が細胞の内側に位置することを突き止めた。現在、この結論が正しいことを、別の発現系を利用して確かめている。以上の知見は、植物における動物にはない新規の機械受容性Ca^<2+>チャネルの発見と構造機能相関の解明であり、当該分野で大きな成果だと言える。本年度の研究により、MCA1とMCA2がより明確に新規の機械受容性Ca^<2+>チャネルであることが示されたばかりでなく、その構造と機能の関係が相当の精度で明らかにされた、24年度が最終年度であるため、記入しない。MCA1とMCA2の構造機能相関を更に明らかにするために、インビトロの転写翻訳系で作らせたタンパク質を用いて膜トポロジーを決定するとともに、そのタンパク質について人口膜上でパッチクランプ実験を行い、単独分子での機械受容性とイオン選択性を調べる。さらには、新学術領域研究の班員と共同で、MCA1とMCA2の新規の生理機能を解明する。この研究は平成23年度に良好な成果を得ているので、今後大いに発展すると期待される。
日本諸方言における四つ仮名から二つ仮名体系への変化過程に関する研究

Eー3班は、平成2年度、高知県中村市・安芸市、鹿児島県枕崎市における四つ仮名の音声実態を報告した。平成3年度の研究目的は、二つ仮名弁と一つ仮名弁を四つ仮名の視点から調査しその実態を明らかにし、音声デ-タベ-スの資料を作成し分析をすることである。二つ仮名の方言として京都市、一つ仮名の方言として島根県仁多郡横田町で調査を実施した。音声をDATで録音し、同時に、2台のビデオで話者の上半身を正面と側面から撮影した。また、エレクトロパラトグラフによって、二つ仮名・一つ仮名の破擦と摩擦の状態を記録した(様々な理由から軟質の口蓋を使用せざるをえなかった)。「録聞見」を使わせていただいて、DAT録音の音響分析をした。調査項目は、平成2年度に使用した四つ仮名調査項目を補完した97項目・外来語16項目、サ行ザ行タ行ダ行を含む項目16)を用いた。調査の結果:京都市の二つ仮名方言と、島根県横田町方言の一つ仮名方言の代表的な音声の資料が作成できた。二つ仮名方言の特徴:四つ仮名項目の具体音声を「じ・ぢ・ず・づ」は[З^i ^dЗ^i][zu ^dzu]と発音される。概ね摩擦音か軽い破擦者である。他のザ行子音「ざ・ぜ・ぞ」も同様に摩擦音である。四つ仮名項目の音声から言えば京都市方言では「じ・ず」の音声が残り、「ぢ・づ」の音声が失われたことになる。一つ仮名方言の特徴:四つ仮名項目の具体音声は「じ・ず・ぢ・づ」は[dzi]または[dzui]と破擦者に発音される。[dzi]、[dzui]の間には音韻的対立はない。ただし、共通話の場面では「じ・ず」の区別をする傾向がある。パラトグラフの結果からも、京都方言の方が摩擦者が多く現れるかまたは破擦の程度が軽く、横田町方言の方が破擦者の破裂の程度が強いことが指摘できる。
アゾール架橋白金二核錯体の物理化学的性質及び生体高分子との相互作用に関する研究

ジョージア工科大学(米国ジョージア州アトランタ)にてAMPZ及びAMTAと12量体自己相補二重らせんDNA(d(CGCGAATTCGCG)_2)の共結晶化に成功した。得られた結晶についてX線結晶解析を行い、その立体構造(解像度:1.25Å)を解明し、白金錯体の結合部位及びそれに伴うDNAの構造変化について詳細な検討を行った。それぞれの結晶構造において、AMPZ及びAMTAはDNAの副溝の中央のAA配列部分に非共有結合的に結合しており、これに伴うDNAの有意な構造変化は観測されたかった。白金錯体のアンミン配位子はアデニンN3窒素原子及びO2酸素原子と水素結合を形成している。このことから、これらの錯体がDNAと共有結合的に相互作用する一方で、このような副溝への非共有結合的な結合も形成することが確認できた。また、これらの錯体はAA配列の副溝に選択的に結合することが示唆された。本研究で見出されたDNAとの非共有結合性相互作用が、本白金(II)二核錯体の制癌活性発現にどのように影響しているのかは現時点では不明であるが、臨床使用されているシスプラチンでは認められていない種類の相互作用であるため、今後詳細に検討したい。本年度は制癌活性を有する白金(II)二核錯体〔{cis-Pt(NH_3)_2}_2(μ-OH)(μ-pyrazolato)](NO_3)_2(AMPZ)及び〔{cis-Pt(NH_3)_2}_2(μ-OH)(μ-1,2,3-triazolato)](NO_3)_2(AMTA)のDNAとの共有結合性及び非共有結合性相互作用についてX線結晶解析法を用いて検討を行った。自己相補型DNA[d(CGCGAATTCGCG)]_2と白金錯体の濃度比が1:1及び1:2になるように共結晶化を行い.得られた単結晶のX線回折を測定した。得られた回折の解像度は1.0-2.0Åと非常に高く、精細な電子密度図を作製することができた。三次元構造解析を行った結果、濃度比1:1で共結晶化した場合、結晶格子中のDNA1分子に対して1分子の白金錯体(AMPZ及びAMTA)が非共有結合性相互作用を介したDNAマイナーグルーブ結合を形成していることが確認され、その他の部位における相互作用は観測されなかった。また、濃度比1:2で共結晶化を行った場合、1分子のDNAに対して2分子の白金錯体の存在が確認された。AMPZは1つの分子が前述のマイナーグルーブ結合を形成し、もう1つの分子がグアニン塩基と共有(配位)結合を形成していた。一方、AMTAは2つの分子が異なるグアニン塩基とそれぞれ共有(配位)結合を形成していることが確認された。そして、グアニン塩基に共有結合したAMTAにおいて非常に珍しい異性化反応が進行するという直接的な証拠が得られた。つまり、従来は1,2,3-triazolato架橋の2位の窒素原子に結合している白金原子が3位の窒素原子に結合しているのが明らかに観測できた。
地球軌道変化が1000万年スケールの地球環境と生態系に与えた影響の解明

地球軌道変化が1000万年スケールの地球環境と生態系に与えた影響について検討するため、美濃帯犬山地域の7000万年間の古海洋環境変動を解析すると共に、同時期の陸成層との比較を行った。その結果、1000万年スケールでの地球軌道変化に伴う日射変化が、モンスーン強度変動を引き起こし、陸域の乾燥域分布や大陸風化、海洋酸化還元度や生物分布に影響したことが示唆された。一方、ジュラ紀Toarcianの海洋無酸素事変は犬山地域の化石-炭素同位体比-天文年代から南アフリカから南極に及ぶKaroo-Ferrar大規模火山活動と同時期であった(Ikeda et al., 2018GPC)。そのため、日射のみならず火山活動のような他の影響も考慮する必要も指摘された(Ikeda et al.として投稿中)。ただし、火山活動により気候状態が変化した前後やそれ以外の定常的な状態においても地球軌道要素の変化に伴う数万年から数100万年の環境変動の極大や極小が環境変動のペースメーカーとなっていたことも示唆され(Ikeda et al., 2018GPC)、1000万年スケールの地球軌道変化が地球環境と生態系に与えた影響を検討するためには、さらなる高時間解像度の詳細な検討が必要である。