hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
コンクリートのASR抑制対策およびASR劣化診断に関する研究

本研究は,コンクリート構造物のアルカリシリカ反応(ASR)による劣化を抑制するための促進試験方法,およびASRにより劣化したコンクリート構造物の劣化予測手法を確立することを目的として実施した。その結果,以下の成果を得た。コンクリートのアルカリシリカ反応性および混和材のアルカリシリカ反応抑制効果を早期に判定するための促進試験条件を提案した。また,コンクリートの力学的性質(圧縮強度,引張強度,静弾性係数,動弾性係数,ポアソン比)に与えるASR膨張の影響を明らかにした。さらに,ASRによる膨張率を予測する手法を提案した。平成25年度の研究では,コンクリートのアルカリシリカ反応性(ASR反応性)を迅速に評価するための促進試験法を開発することを目的とし,実験要因としてアルカリ総量を3水準(4.6,5.5,7.0kg/m3),保存温度を3水準(40,60,80°C)選定して,これらの要因がコンクリートのASRによる膨張(ASR膨張)に与える影響について検討し,以下の結果を得た。(1)アルカリ総量が同じ条件のもとでは,保存温度が高いほど膨張を開始する時期は早く,早い時期における膨張率は大きくなった。しかし,保存温度が低いものと比較して保存温度が高いものの方が,長期的な膨張率は小さくなる傾向にあった。(2)アルカリ総量が同じ条件のもとでは,コンクリートのASRによる膨張率を保存温度の関数で表すことができると考えられた。(3)保存温度が同じ条件のもとでは,アルカリ総量が多いものの方が膨張を開始する時期が早かった。(4)40°Cで保存した場合には,アルカリ総量を過剰に高くすると長期の膨張が小さくなる傾向を示したが,保存温度を60°Cおよび80°Cとした場合には,保存期間にかかわらず,アルカリ総量の多いものの方が膨張率は大きくなった。(5)保存温度が同じ条件のもとでは,コンクリートのASRによる膨張率をアルカリ総量の関数で表すことができると考えられた。本年度の研究で得られた結果より,従来の促進試験よりもアルカリ総量を多くし,また,保存温度を高くすることにより,コンクリートのASR反応性を早期に判定できる可能性が示唆された。また,コンクリートのASRによる膨張率を保存温度あるいはアルカリ総量の関数で表せる可能性のあることが示唆された。これらの結果は,コンクリートのASR反応性を迅速に評価するための促進試験法およびコンクリートのASR膨張の予測手法を開発するための意義ある結果であると考える。平成26年度の研究では,コンクリートのASR膨張に与えるコンクリートのアルカリ総量,混和材の種類と置換率および保存温度の影響を明らかにするために,以下の実験を実施した。実験要因として,アルカリ総量を3水準(4.8,5.5,7.0kg/m3),混和材の種類として高炉スラグ微粉末とフライアッシュの2種類,混和材の置換率をそれぞれ3水準(高炉スラグ微粉末の場合:10,30,50%,フライアッシュの場合:5,10,20%),保存温度を3水準(40,60,80°C)設定し,コンクリート(75×75×400mmの角柱供試体)のASRによる膨張率の経時変化を測定した。その結果,高炉スラグ微粉末やフライアッシュを混和したコンクリートおよび無混和のコンクリートについて,現在までに以下の結果を得た。(1)保存温度が同じ場合,アルカリ総量が多いほどASR膨張は大きくなった。(2)アルカリ総量が同じ場合,保存温度が高いほどコンクリートのASR膨張は早期に大きくなった。(3)高炉スラグ微粉末やフライアッシュのセメントへの置換率が大きいほど,コンクリートのASR膨張に対する抑制効果は大きくなった。(4)アルカリ総量5.5kg/m3以上かつ保存温度60°C以上とすることで,高炉スラグ微粉末のASR抑制効果を早期に判定できる可能性が示唆された。平成27年度の研究では,(1)コンクリートの力学的性質に与えるASR膨張の影響,(2)コンクリートのASR膨張に与える温度履歴の影響,について検討した。(1)の研究では,コンクリート円柱供試体を40°Cの恒温室に湿封養生してASRを促進し,所定の膨張率(0.05%0.5%)となった時点で各種力学的性質の試験を実施した。また,材齢28日においても同様の試験を実施した。本研究から得られた結果は次のとおりである。1本研究の範囲内では,ASR膨張による強度低下は認められなかった。これは,水和反応による強度増進の影響が一因と考えられた。2W/Cの小さい供試体ほどASR膨張による引張強度の低下が大きかった。3ASR膨張が大きくなるほど静弾性係数は低下した。また,膨張率が同じであれば,健全な供試体(材齢28日)とASR膨張を生じた供試体の静弾性係数の比は,W/Cにかかわらず同程度の値となった。4ポアソン比はASR膨張の影響を受けなかった。(2)の研究では,コンクリート角柱供試体を一定温度(20,40,50,60,80°C)下で保存した場合,2種類の温度(20°Cと60°C,40°Cと60°C,40°Cと80°C)を交互に与える環境下で保存した場合,屋外に暴露した場合のASR膨張挙動について検討し,次の結果を得た。

12種類の温度を交互に与えた供試体および屋外暴露した供試体の膨張開始時期を,一定温度で保存した供試体の試験結果を用いて予測できる可能性を示した。2屋外暴露した供試体の膨張率の経時変化を,一定温度で保存した供試体の試験結果を用いてある程度予測できる可能性のあることを示した。平成25年度から27年度に実施した研究の結果は,ASRによるコンクリート構造物の劣化抑制対策およびASRにより劣化したコンクリート構造物の劣化診断や補修・補強を合理的に実施するために重要かつ意義のある結果であると考える。本研究は,コンクリート構造物のアルカリシリカ反応(ASR)による劣化を抑制するための促進試験方法,およびASRにより劣化したコンクリート構造物の劣化予測手法を確立することを目的として実施した。その結果,以下の成果を得た。コンクリートのアルカリシリカ反応性および混和材のアルカリシリカ反応抑制効果を早期に判定するための促進試験条件を提案した。また,コンクリートの力学的性質(圧縮強度,引張強度,静弾性係数,動弾性係数,ポアソン比)に与えるASR膨張の影響を明らかにした。さらに,ASRによる膨張率を予測する手法を提案した。交付申請書に記載した平成26年度の研究実施計画について実験をすべて実施し,研究は予定通り進んでいる。ただし,平成26年度に実施した研究の最終結果を得るには概ね12年間を要し,現在も測定を継続中であるため「概ね順調に進展している」と評価した。コンクリート工学今後の研究については,交付申請書に記載した通りの予定で平成27年度の研究を実施する予定である。研究体制については,これまでと同様に所属研究室の大学院生の協力を得て実験を実施する予定である。交付申請書に記載した平成25年度の研究計画のうち,促進養生中にコンクリートから溶出するアルカリ量を確認する実験が実施できなかったものの,その他の計画についてはすべて実施し,その成果が得られていることから「おおむね順調に進展している」と評価した。なお,コンクリートから溶出するアルカリ量の確認実験については,次年度に実施する予定である。次年度使用額が生じた理由は,当該年度に購入予定であったコンクリートの長さ変化測定用ゲージプラグを,経費の不足により購入できなかったためである。今後の研究については,交付申請書に記載したとおりの予定で平成26年度および平成27年度の研究を実施する予定である。なお,平成26年度には,平成25年度に実施できなかった,促進養生中にコンクリートから溶出するアルカリ量の確認実験も実施する。研究体制については,昨年度同様に次年度以降も,所属研究室の大学院生の協力を得て実験を実施する予定である。次年度使用額は,コンクリートの長さ変化測定用ゲージプラグの購入費の一部として使用する予定である。次年度使用額が生じたのは,促進養生槽の容量の関係で,促進養生中にコンクリートから溶出するアルカリ量の確認実験を実施しなかったためである。次年度使用額は,平成25年度に実施できなかったコンクリート中のアルカリ量分析用の費用として平成26年度に使用する予定である。
寿命別蛍光・光イオンコインシデンス分光を用いた原子・分子の内殻光励起研究

本研究では原子・分子の放射光内殻励起過程を調べるために新しい実験法を開発した。中性粒子(原子および光子)の検出およびイオンとの同時検出によって水分子の酸素原子の内殻励起後の分子の解離について新しい情報が得られた。中性水素原子が生成する場合、その原子の励起状態分布についておよび残りのOHイオンの解離過程について情報を得て、議論ができた。詳細結果については投稿論文として準備中である。本研究の主な目的は新しいコインシデンス測定法の開発である.平成19年度には予備実験を行い、その結果を基にして新しい検出器を設計し、製作した.予備実験の結果については国内外の学会にて発表した.予備実験の結果を基づいて平成20年度のSPring-8放射光施設マシンタイムを申請した.具体的な研究結果としては、まずH_2Oの01s励起による中性水素原子の生成について調べた.01s電子が高いリュードベリ状態に上がると長寿命の励起状態Hが生成することがわかった.この過程のダイナミックスを探るために、飛行時間の測定及びイオンとの同時測定を試みた.メタステーブル・イオンのコインシデンス測定はN_2での同様の測定と比較した.飛行時間の測定はSpring-8の施設以外では不可能である.結果は平成20年度中にまとめて論文発表をする予定.蛍光とイオンの同時測定においては、Arの2p励起付近の崩壊過程を調べた.実験法の有効性を証明したが、現在の装置の検出効率では寿命別測定はできなかった.より詳しいデータを測定するためにはさらに検出効率の高い検出器が必要だとわかったので新しい検出器を設計し、製作した.予備実験の結果についてはヨーロッパの原子・分子学会「ECAMP」および日本放射光学会年会にてポスター発表した.平成19年度にはSpring-8放射光施設で18シフト(6日間)のマシンタイムを利用した.予備実験の結果を踏まえて、平成20年度のマシンタイムを申請し、計24シフト(8日間)が交付された.本年度の研究目的は19年度中に作成した検出器を利用して気体中の水分子の01s内郭光励起に伴う中性H原子フラグメントおよびそのフラグメントが基底状態に脱励起して蛍光を発する過程について情報を得ることである。20年度中にSpring-8のBL27SUにおいて24シフト(計8日間)のマシンタイムを利用した。実験の結果のまとめは以下の通り。1.水分子の01s内殻励起後の崩壊過程で生成されるイオンと中性励起状態フラグメントの同時測定(コインシデンス測定)実験を行った。予備実験で利用した窒素分子では一つの崩壊ルートしか存在しない(N+/N*)ことが分かっていたので、水分子の場合はおそらくH*:OH+だけのコインシデンス信号を測定できるだろうとの予想に対し、H*:OH+,H*:H+,さらにH*:O^<2;>の信号も測定できるという、有意義な結果になった。2.前年度で作製した検出器にフィルターを加えて、ライマンアルファ(H 2p->1s)の蛍光測定を行った。放射光のパルス性を利用し、水分子崩壊後のHの励起状態分布について情報を得た。H原子の励起状態のそれぞれの寿命と崩壊確率・崩壊ルートが明確にわかっている為、2p->1sの蛍光だけを測定しても、より高励起状態の生成も測定できる。放射光の吸収で励起される1s電子が上がるリュードベリ状態の主量子数が高ければ高いほど、長い寿命の蛍光が測定されることがわかった。つまり励起状態Hの電子が内殻励起時の「情報」を概ね保つということがわかった。これらの結果については海外で行われた二つの国際会議にてポスター発表を行った。さらに国内会議においてポスター発表(3件)及び口頭発表(2件)を、20年度中に行った。
小腸におけるステロール吸収の制御に関する研究

種々の植物ステロールはコレステロールに比較し、小腸からの吸収率が極めて低いことが知られている。その原因としては、胆汁酸混合ミセルへの溶解性、胆汁酸ミセルとの親和性などが関与していると考えられてきたが、詳細は明らかではない。最近では、植物ステロール吸収に関与するタンパク質の存在も知られるようになり、難吸収性の機構はさらに複雑な様相を呈している。本研究では、ステロール吸収の機構を解明することを目的とした。植物ステロールを体内に高蓄積するSHRSPラットにおける各種植物ステロール(campesterol, brassicasterol, sitosterol, stigmasterol, sitostanol)の体内への蓄積と吸収は、植物ステロールの種類によって、大きく異なることが示された。蓄積量と吸収率は高い正の相関があることから、吸収量に依存して蓄積していると考えられる。SHRSPラットにおける植物ステロール高吸収の原因を探るため、ABCG5およびABCG8の遺伝子配列を検討したところ、ABCG8には変異は認められなかった。ABCG5についても変異は確認できておらず、現在検討中である。これら遺伝子のSHRSPラット小腸での発現量は、他の系統のラットと差はなく、発現量と植物ステロール吸収率には関連性はないと考えられた。一方、肝臓での発現量は、植物ステロール吸収量の高い系統ほど低い傾向にあった。ABCG5およびG8の機能性については全く知られておらず、推測の域を出ないが、ABCG5およびG8は肝臓から胆汁への植物ステロール排泄に役割を持っている可能性が考えられる。SHRSPラットでは、この発現量が低いため植物ステロールが排泄され難く、体内への蓄積の一因となっているのかもしれない。この点は、今後確認する予定である。植物ステロールを容易に吸収し蓄積するSHRSPラットに高純度のカンペステロール、ブラッシカステロール、スティグマステロール、シトステロールおよびシトスタノールの植物ステロールを摂取させ、体内への蓄積を見たところ、肝臓ではカンペステロールが最も多く蓄積され、ついで、シトステロール、ブラッシカステロールの順に低く、スティグマステロール、シトスタノールの蓄積は最も低かった。胸管リンパ手術を施したSHRSPラットに、これら植物ステロールを含むエマルションを投与し、胸管リンパへの回収率を調べたところ、カンペステロールがもっとも吸収率が高く、次いで、シトステロール、ブラッシカステロールと低下し、シトスタノールとスティグマステロールがもっとも吸収率は低かった。体内への蓄積量と吸収率の間には、高い正の相関が認められた。このことは、このラット種では、植物ステロールの体内蓄積は、それらの吸収量に依存していることを示唆している。SHRSPラットのシトステロール吸収促進作用のメカニズムを検討するため、SHRSPラットの微絨毛膜からリポソームへのシトステロールの転送に及ぼす、SHRSPおよびWKAラット小腸サイトソール添加の影響を調べたところ、SHRSPラットのサイトソールを添加すると、シトステロールの転送は促進される傾向にあった。このことは、SHRSPでは、小腸粘膜細胞内にシトステロールの転送を促進するタンパク質が存在する可能性を示唆している。また、これまで小腸で脂質の転送に関与するといわれているいくつかのタンパク質のmRNA発現量を調べたが、植物ステロールの吸収促進に関与している遺伝子発現の変化は今のところ、見いだしていない。今後さらに、植物ステロールの吸収促進に関与するタンパク質について検索を行う予定である。これまで、SHRSPラットでは、植物ステロールのうちカンペステロールおよびシトステロールを特に体内に高蓄積し、その主要な原因は、吸収率の増加であることを示した。さらに、SHRSPラットの小腸粘膜サイトソール中に、シトステロールの転送を促進するタンパク質が存在する可能性を示した。

最近、植物ステロールを高吸収する疾患であるsitosterolemia患者でABCG5およびABCG8の遺伝子に異常が見いだされたことから、本研究では、SHRSPラットでもこれら遺伝子に異常が存在するかどうかを調べた。まず、SHRSPラット肝臓からABCG5およびG8の遺伝子のクローニングを行った。いずれの遺伝子のクローニングも困難を極め、かなりの時間を要したが、ABCG8については、クローニングに成功した。その配列をすでに報告されているBNラットの配列と比較したが、配列に異常は発見されなかった。一方、ABCG5については、現在、一匹でのみ、クローニングに成功したが、配列に異常があるかどうか確かめるには何匹かのデータが必要であるため、さらにクローニングを行っているが、今のところ成功していない。一方、SHRSPラット小腸および肝臓でのABCG5およびABCG8の発現量を、植物ステロール蓄積の少ないWKAおよびWistarラットと比較したところ、小腸では差がないものの、肝臓では、WKAラットで他のラットに比較し、極めて高い発現量を示した。ABCG5およびG8の機能については、全く知られておらず、本実験での結果がどのような意味を持つのかは今のところわからない。しかし、今後さらに検討することで、ABCG5およびG8の機能が明らかにできると、考えられる。
噴火メカニズムと災害

小坂は火山地帯におけるガス災害を多年にわたって調べ、本年度は立山地獄谷における火山ガスの分析、大気中のH_2Sの濃度分布および動態を調査し、局地的気象条件との密接な関係を認めた。日下部は火山岩の斑晶内の微小ガラス包有物中の揮発性物質の分析法をほぼ完成した。その方法によるCO_2の分析値と光学的方法による分析値がよく一致することを認めた。篠原は桜島からの火山ガス放出を例にとり、「火道内のマグマの対流に伴う脱ガス」モデルに立脚して、SO_2の放出量は、マグマの移動量と調和的であることを結論した。高橋は内熱式ガス圧法による高温高圧装置を完成し、その性能を確認する実験を行った。この装置は、種々のマグマの物性を調べるためのシミュレ-タ-として用いられる。野津は浅間山における噴煙を4km離れた地点から赤外線望遠鏡を用いて赤外吸収スペクトルをとった。SO_2分子の回転スペクトルが明らかに認められ、噴煙の定量的消長を記載できることを結論した。平林は雲仙普賢岳をはじめ、多くの火山のガス放出状況を調べ、化学組成・放出量などの比較を行った。藤井は雲仙型火砕流の発生を溶岩内の孔隙中の過剰ガス圧に求め、マグマ中の水の拡散と関連づけようと試みた。松葉谷はHClーH_2O混合気体中でのHClのフュガシティ-を求める実験の準備中である。渡辺は気/固、気/液の二相流、特に前者に関して粉体流について著積された知識の応用を行った。松尾はマグマからの脱ガスのさいの、ガス種毎の動的特性および揮発性物質の地球の歴史を通じての輪廻の研究を行った。
分散環境における結合演算に着目したRDF問合せ処理手法の研究

分散環境における効率的なRDF問合せ処理を提案することを目的とし,主に三つの研究を実施した.(1)ボトムアップ式分散環境での問合せ処理の効率化,(2)RDFの特徴に基づいたマテリアライズドビューの構築に関する研究,(3)低結合選択率時に適した結合演算手法に関する研究.いずれも研究もプロトタイプシステムを設計・開発し,実験によって提案手法の性能を評価した.それぞれ従来手法に比べ最大で,(1)では問合せ転送量を288倍,(2)ではマテリアライズドビューの構築時間を3.5倍,(3)では結合処理時間を15%ほど効率化出来たことを確認した.分散環境における効率的なRDF問合せ処理を提案することを目的とし,主に三つの研究を実施した.(1)ボトムアップ式分散環境での問合せ処理の効率化,(2)RDFの特徴に基づいたマテリアライズドビューの構築に関する研究,(3)低結合選択率時に適した結合演算手法に関する研究.いずれも研究もプロトタイプシステムを設計・開発し,実験によって提案手法の性能を評価した.それぞれ従来手法に比べ最大で,(1)では問合せ転送量を288倍,(2)ではマテリアライズドビューの構築時間を3.5倍,(3)では結合処理時間を15%ほど効率化出来たことを確認した.RDFに基づいて記述されたデータCRDFデータ)は,その特微から地理的に分散して作成・管理される傾向が高いことから,RDFデータは各地でボトムアップに作成・管理される環境を問題領域とした。このようなボトムアップな分散環境でのRDFデータ問合せに関する研究は,これまで殆ど行なわれていないことを調査によって確認した。提案したシステムアーキテクチャは,RDFデータを保存するデータベースノード(DBノード)が広く散在しており,それらすべてを統括して中英集中的に管理する問合せ処理ノード(PCノード)が一つ存在するような構成である。ユーザは,PCノードに問合せを発行し,PCノード上で,構文解析,実行プラン木の生成を行ない,各DBノードに部分プラン木を送信する。DBノードでは,受信した部分プラン木に基づいて,結合や選択,射影などの演算を行なう。この過程で,DBノード間で中間結果データのやり取りが行なわれ,大量の通信が発生する。この通信量を削減することで,分散RDFデータ問合せ処理の効率を向上できると考えた。提案した手法は,ブルームフィルタと呼ばれる索引データを用いる手法である。DBノードが保持するRDFデータを索引化したブルームフィルタをPCノードに蓄積しておく。PCノードでは,作成した実行プラン木に従って,ブルームフィルタ間で見積もりのたあの演算を行なうことで,最終的に解に含まれる要素を絞り込むことが可能になる。従来のブルームフィルタは1次元のデータ構造であるため,RDFへの適用には多次元化が課題であった。また,問合せプラン木を構成する各演算に対応するブルームフィルタ間での演算を実現した。平成20年度の研究実施計画は、1)提案手法の性能評価、2)規模拡大への対応を目指した関連部分技術の調査、3)関連部分技術の提案および開発の3点であった。まず、1)について、性能評価を実施するためにプロトタイプシステムを構築し、小規模の実験を行った。その結果、提案手法を用いた場合、一部の問合せにおいて、転送量を最大228分の1に減少させ、処理時間を28分の1に減少させることができることを確認した。これらの結果をまとめ、jDBフォーラムおよび論文誌データベース(TOD)に発表した。jDBフォーラムではその成果を評価され、今年度の最優秀若手研究者賞を受賞した。また、2)について、研究実施計画を記述したときには、関連部分技術としてはブルームフィルタ自体の高性能化や高度化を念頭においていたが、関連する周辺技術の調査を行った結果、対象分野の研究はすでに広く行われており、新たな解決策を見出すことは困難と判断した。次に検討した関連部分技術はRDFのマテリアライズドビューで、周辺技術調査の結果、該当分野はこれまで全く検討されていないことが判った。3)については、2)の調査を元に、RDFのマテリアライズドビュー生成に関する技術開発に取り組んだ。RDFは構文と意味の構造が異なるという特徴から、従来のデータベースでは格納時にデータを分割し問合せ時に結合するという2度手間な処理をしていた。そこで、我々は構文の文書単位構造に基づいてマテリアライズドビューを構築する手法を提案した。これによって課題の二度手間を回避できることができる。また、この手法のコンセプトをまとめWebDB2008にて発表した。平成21年度の研究実施計画は1)前提条件の緩和による適用範囲の拡大と2)応用への適用であった。1)の緩和対象の前提条件の適用範囲を大きく拡大するために、RDFだけでなく任意のデータ集合に対して適用できること、また従来のHDDだけでなくSSDなどの新しいハードウェアでの高速化を目指し、結合演算の高速化を実施した。なお、計画ではトップダウンな分散環境への適用とマテリアライズドビューを用いた手法の発展であったが、結果的には索引を用いた手法の提案に至った。これらは中間構造として類似のものであるため、本質的には同義である。性能評価の実験として、2)の応用への適用を目的に、人工データのみでなく、実データとして、DBpediaとGeonamesというRDFデータを用いて実験を行った。HDDに対しSSD上で利用した場合に、結合選択率に関わらず、常に5%程度効率的であるという結果であった。実験は、人工データは1000万タプル同士、実データはおよそ350万タプルと3300万タプルの実験データで、結合選択率の異なる12パターンで実験した。

提案手法の概要は、従来のB木に対し、中間ノードが子孫のデータの範囲を保持できるように拡張した索引同士で結合演算を行う場合、中間ノード同士でオーバーラップ比較を行うことで、子孫に結合可能タプルが存在しない事を決定でき、子孫を読む必要がなくなる。すなわちマージ結合時にすべての葉へ到達する必要がなくなり、読み飛ばしをすることができる。これによって10コストを減少させることが可能である。しかし一方ランダムアクセスが頻出するが、ランダムアクセスが高速であるというSSDの特徴により問題化しない。3年間の研究成果として、RDFの分散結合手法に対し大幅な効率化が実現できた。
二次元楕円型特異点の楕円系列について

2次元楕円型特異点の楕円系列と、その一般化であるYau系列を考える際に、重要な具体例としてBrieskorn型超曲面特異点のなす楕円(Yau)系列がある。昨年度の研究において、そのような系列に属す各特異点の極大イデアルサイクルの研究を行った。実際の研究においては、上のような特異点よりも一般的な、z^n=f(x,y)のような定義式をもつ超曲面特異点についての極大イデアルサイクルについて調べた。これを行うことで、上記に述べた楕円(Yau)系列に属する特異点が、いつKodaira特異点になるかなどが判定できた。昨年度えられた具体的な成果はつぎの2つの論文(プレプリント)にまとまっている。以下この内容について概略を述べる。ここでは、正規2重点において極大イデアルサイクルと基本サイクルの比較を行い、1979年にDixonによってえられた両者の一致に関する結果の大幅な一般化がえられた。また、この両者のサイクルが一致しないとき、この両者はどのような関係にあるかを調べた。結論として、正規2重点の最小特異点解消においては、極大イデアルサイクルの係数と基本サイクルの係数の比は1か2となる。このような事実の応用として、正規2重点の基本種数を求めるきわめて有用と思われる公式をえた。1979年頃、Kulikovの仕事を踏まえKarrasによって導入されたKodaira特異点の概念がある。この論文では、z^n=f(x,y)のような定義式をもつ特異点についてKodaira特異点になるためのいくつかの十分条件を求めた。その結果Brieskorn型超曲面特異点のつくる楕円(Yau)系列において、個々の特異点がKodaira特異点となることが示せた。これらの結果は昨年12月の京都大学数理解析研究所での研究集会、本年3月の早稲田大学でのシンポジウムで講演された。また、4月の日本数学会春季学会で講演される予定である。
有効ゲージ場に基づく物質中の電気磁気光学相関現象の包括理論

スピントロニクス現象はスピン流の概念を用いて発展してきた。が、スピン流は保存流ではないために現象の現象論的解釈には原理的な不定性が存在する。さらに非保存性によりスピン流は測定可能量ではなく、スピン密度や電流などの物理量により間接的にアクセスする他ない。我々は駆動場と測定場の2つの物理量を線形応答理論で直接結びつける定式化を行い、自然で明快な理論記述を提示した。スピンホール効果などスピン軌道相互作用によるスピン電荷変換現象は、従来はスピン流と電流の相関関数で理解されてきたが、この場合測定量であるスピン密度を求めるには拡散方程式などの古典的議論を経る必要があった。我々は、スピン密度と電流の相関関数を用いれば、1つの線形応答公式により現象を明快に記述できることを示した。従来の記述でのスピン流伝導率に相当するものは、スピンゆらぎによる強磁性帯磁率である。つまりスピン流透過の観測は、波数分解(空間依存した)帯磁率を電気的測定により検出しているということができる。この理解では強磁性体から反強磁性絶縁体にスピン流が「流れる」のは極自然である。スピントロニクスはすでに定量的予言と解釈が不可欠な段階であり、スピン流と現象論パラメータによる感覚的理論では不十分である。スピンと電流の相関関数などの直接的応答量に基づく曖昧性のない記述は今後不可欠であると期待される。スピン流ー電流変換というスピントロニクスの基本となる現象に対して、物理的に明快な定式化を初めて行ったことで、概念的に新しくかつ本質的な理解を提示した。本研究の当初の目的はほぼ全て果たせたと言える。本質的な問題は解決したが、今後は個別なケースについての詳細な議論を行い、現実的な予言を行う。
シスタチンCを用いたヒト胚性幹細胞由来の神経幹細胞作製の基盤研究

ヒト胚性幹細胞からのCystatin Cを用いて神経幹細胞作製に応用出来るかを評価するべく実験を行なった。ヒト胚性幹細胞では効率良く分化誘導する事が出来ず、その問題点について検討を行なっているところである。新生児マウス精巣由来の多能性幹細胞(MGS細胞)を用いて神経幹細胞分化誘導の基盤研究を行なった。シスタチンCを用いる事によって無血清培養条件で多分化能、自己増幅能を有する細胞塊を効率良く形成する事ができた。近年の再生医学の進歩によって、これまで難治とされていた中枢神経系疾患の治療において神経幹細胞移植などの再生医療を用いた研究が精力的におこなわれているが、倫理的問題をはじめ、供給面、感染、拒絶反応など様々な問題点が臨床応用に立ちはだかっている。これらの問題点を解消すべく、新たな幹細胞移植の担い手として注目を浴びているのが胚性幹細胞(ES細胞)であり、その現実化が大きく期待されている。ES細胞から神経系への分化誘導法に関する研究は多数報告されているが、その培養法の便宜性、安全性など様々な問題点があげられている。臨床応用に向けて無血清倍用条件下で液性因子のみによって目的とする神経細胞へ特異的に誘導する基盤技術の確立が求められている。我々は,神経幹細胞から分泌されるシスタチンCによって無血清下で効率よくマウスES細胞を神経幹細胞へ分化誘導させる基盤技術を確立した。この分化誘導法では他の細胞と共培養せず、また血清を用いていないという点、RAなど神経毒性のある因子を使用していないという点から安全性に優れた方法であり、中枢神経を構成するNeuron、Astrocyte、Oligodendrocyteの3系統への多分化能を維持しながら細胞増殖する事が可能であるという点より今後の神経系疾患への再生医療において有用な培養技術であると考えている。本研究ではシスタチンC用いて、ヒトES細胞を無血清培養条件下で神経幹細胞へ分化誘導すること、さらに様々な神経細胞に特異的に分化誘導する基盤技術の開発を検討することを目的とする。ヒトES細胞でのシスタチンCを用いた神経幹細胞への分化誘導ではマウスES細胞に比し、その効率が極めて劣る事が判った。現在、シスタチンC以外の液性因子を追加する事によって、その効率を向上させる基礎実験を積み重ねている。マウス胚性幹細胞細胞から神経幹細胞への無血清培養条件下で分化誘導システムを確立したことから、本システムがヒト胚性幹細胞からの神経幹細胞作製に応用出来るかを評価するべく実験を行なった。ヒト胚性幹細胞での分化誘導では効率良く分化誘導する事が出来ず、その問題点について検討を行なっているところである。新生児マウスの精巣より生成したMGS)細胞を用いて神経幹細胞分化誘導の基盤研究を行なった。シスタチンCを用いる事によって無血清培養条件で細胞塊(sphere)を効率良く形成する事ができた。またその形成されたsphereは神経幹細胞の特徴である多分化能(中枢神経を構成するNeuron, Astrocyte, Oligodendrocyteの3系統)と自己増幅能を示した。本方法で作製したMGS細胞由来の神経幹細胞の遺伝子発現パターンの解析を行なったところ、ES細胞のような未分化細胞に特異的な遺伝子マーカーであるRex1, Oct4などの発現はなく、神経幹細胞に特異的な遺伝子マーカーであるNestin, Mash1などの発現が認められた。この事から、無血清下培養条件下でシスタチンCを用いた本システムによってMGS細胞から効率良く神経幹細胞へ分化誘導することが確認出来た、MGS細胞は遺伝子操作を用いずに作製されているという点、体性幹細胞を用いていることから、将来的な移植治療において拒絶という問題点を回避出来るという点で非常に優れたツールである。現在、このMGS細胞由来の神経幹細胞を用いて、パーキンソンモデルマウス、脊髄損傷モデルマウスへの移植実験を準備中である。
シロイヌナズナ環境型間の比較による高アンモニウム環境への適応機構の解明

シロイヌナズナの環境型をアンモニウム培地で生育させた時の新鮮重量は窒素欠乏条件における主根の長さと逆相関を示した。この事実は、窒素欠乏条件の時に根を幅広く展開する形質は、過剰なアンモニウムの害を回避する際に不利となることを示唆した。シロイヌナズナの根が発現する、四種類のGS1アイソザイム(GS1;1, GS1;2, GS1;3, GS1;4)のうち、アンモニウムを主たる栄養源として生育するためには、GS1;2が重要であることが逆遺伝学的な解析からわかった。AMTの遺伝子発現を抑制するグルタミンの合成はGS1;2が行う可能性が示唆された。植物は生育に窒素栄養を必要とする。窒素は肥料として植物へ与えられる。窒素肥料として、アンモニウム態の窒素肥料がよく用いられる。したがって、植物がアンモニウムを効率良く吸収したり、代謝したりすることができるようになれば、植物の窒素利用効率を向上させることができる。それによって、少ない肥料で、植物を大きく育てられる可能性がある。植物のアンモニウム利用に関わる遺伝子は、いくつかの種類がある。それらの遺伝子について、変異体を単離して解析を進める。変異体とは、解析したい遺伝子の機能が、変異によって破壊された植物のことである。変異体と通常の植物を比較することで、遺伝子の破壊によって生じる不都合な点を明らかにできる。つまり、遺伝子の機能を明らかにすることができる。本年は、アンモニウムの代謝に関わるタンパク質の中でも、二つのタンパク質に着目して解析を行った。一つ目は、NADH依存型グルタミン酸合成酵素である。この遺伝子は、シロイヌナズナの根へアンモニウムを供給すると、遺伝子発現が高くなる。このことから、この遺伝子がアンモニウムの同化に関与する可能性が示唆されてきた。この遺伝子を欠損する変異体は、アンモニウム態の窒素栄養を利用して健全に生育することができなかったことから、この遺伝子がアンモニウムの代謝に重要であることが直接証明された。二つ目は、細胞質型グルタミン合成酵素である。このタンパク質をコードする遺伝子は、シロイヌナズナのゲノムに5つある。これらのうち、アンモニウムの供給によって誘導的に発現するGS1;2に着目して解析を行った。変異体を用いた解析から、この遺伝子の欠損は、シロイヌナズナのアンモニウム利用を不全とすることが判明した。これらの研究によって、植物の根でアンモニウムを同化する際に必要となる遺伝子が明らかとなった。本年度はGS1のアイソザイムの中でも、GS1;2とGS1;3に着目して研究を行った。GS1;2を欠損する植物と、GS1;3を欠損する植物を準備した。これらの植物を様々な濃度のアンモニウムを主要な窒素栄養とする水耕液で栽培した。試験したほとんどのアンモニウム濃度区でGS1;2の欠損はシロイヌナズナの生育を阻害した。GS1;2とは対照的に、GS1;3の欠損は植物の生育を大きく阻害しなかった。本研究はシロイヌナズナの環境型間でアンモニウムの利用効率に差異を与える低親和型アンモニウム輸送体遺伝子の同定に取り組んでいる。北米産のColumbia (Col)は、アンモニウム供給で成育が阻害されるが、欧州産のLandsberg(Ler)は、アンモニウム環境に適応を示した。LerのLATSの容量は、Colのそれよりも二倍高かった。また、アンモニウムの供給で、Lerは主根伸長を抑制し、側根を発達させるが、Colは主根伸長が脱抑制されることがわかった。量的形質解析の結果、アンモニウム供給による根の形態変化を支配する遺伝子領域を5つ同定した(Kojima unpublished)。様々なシロイヌナズナ環境型の高濃度なアンモニウム輸送を評価したところ、根の形態と高濃度アンモニウム輸送に逆相関が存在する可能性が示唆された。低親和型アンモニウム輸送を担う可能性がある膜タンパク質について、ゲノム配列の比較に取り組んでいる。低親和性アンモニウム輸送と連鎖する膜タンパク質の発見には至っていない。三つある研究テーマのうち、一つ目と二つ目の研究テーマについて学術論文の投稿に必要なデータを取り終えた。二つ目のテーマについては論文作成を完成させ、学術論文を投稿して審査を待っている。一つ目のテーマからは、論文の作成に取り組んでいる。二つ目のテーマについてもう一つ学術論文を作成できる可能性が出てきたので、当初の予定よりも早く進展した。一方、三つ目のテーマはあまり進展していない。全体的に考えると概ね順調に進展している。プロテオーム解析によって見出された低親和型アンモニウム輸送担体の候補となる膜タンパク質を探索し、その変異体をいくつか取得した。

アンモニウムで誘導されるNADH依存型グルタミン酸合成酵素の変異体を解析し、この酵素がアンモニウムの初期的な同化に関与することを明らかにし、報告を一報出版した。窒素の初期同化に関わる遺伝子の多重変異体の準備が順調に進行している。本研究で使用する代謝酵素の変異体について、人工交配を行うことで多重変異体の作成を行っている。人工交配を行うことで、種子が形成されなくなる恐れがあったが、多重変異体の種子を獲得することが可能であることがわかった。解析に使用する遺伝子組み換え植物の準備が順調に進行している。本研究で必要となる遺伝子組み換え植物の作成に必要となるベクターの作成に成功し、遺伝子組み換え植物の作成を行った。発現量が高い系統を特定する作業を行うことが可能となった。変異体の評価に必要となる栽培の方法と、栽培の条件設定が完了した。本研究では、アンモニウム態窒素栄養の植物における利用を評価する。この評価に必要となる栽培環境の最適化をおこない、明確な表現型を提示できる条件を設定することができた。一つ目のテーマについては投稿論文の完成を急いでいる。二つ目のテーマについては、投稿した論文が受理されずに追加の実験を要請された時に即応できるようなゆとりをもたせている。二つ目のテーマから派生した研究は、表現型解析を中心とした解析を展開する。今までに行ってきた解析とかけ離れた解析を盛り込む予定はない。そのため安定的に結果を付け加え、投稿論文の作成を目指す。三つ目のテーマについては、二つ目のテーマに包含されるか、二つ目のテーマから出てくるデータを解釈しながら研究を進展させる必要がある。植物栄養学アンモニウムの利用に関しては、変異体の栽培方法と、栽培後の生育の評価方法が定まったので、その評価の方法にしたがって、変異体の調査を継続して行う。変異体の表現型が特定できたものについては、原著論文の作成をおこなう。複合体の形成解析に用いる遺伝子組み換え植物が作成できたので、どの系統の植物がもっとも解析に適しているか判定する。そのために、タグ部分の抗体を一次抗体として、プロテインゲルブロット解析などを行って、融合タンパク質の蓄積量が高い系統を特定する。そして、特定した系統について、共沈殿などの解析をおこなう。QTL解析で特定された遺伝子領域がさらに狭まるように人工交配を継続的に行う。窒素栄養の刺激による根の形態的な変化と、窒素利用効率を関連付けることができるように、根の形態的な変化を引き起こす変異体の窒素利用効率を考察する。低親和型のアンモニウム輸送を担う可能性のある膜タンパク質を欠損する変異体をもちいて、重窒素標識アンモニウムを高濃度で与え、低親和型アンモニウム輸送の容量を評価する。アンモニウムの初期的な同化を担う酵素群の表現型解析が十分に行われるように、これらの代謝の下流の代謝経路にも着目し、複合的な環境の変化に対する適応機構を考察する。解析する試料を厳選して物品費を節約した。また近傍の都市で開催される学会に参加するようにした結果、旅費の節約ができた。その反面、受託解析に要した費用が大き買った。研究が順調に進展した結果、研究支援者の雇用が必要なかったために、当該年度に計上した謝金を使用しなかった。
近世京都の文化的多様性に関する基礎的研究

本研究は、従来画一的にとらえられてきた京都文化を再考し、江戸時代の京都における文化や芸術の多様性を論じることを目的とし、五摂家筆頭の近衛家当主夫人の日記に、近世後期の公家と民衆とが絡み合う文化の記録を見出した。すなわち、公家の奥向きには、使用人として奉公にあがる女性が多く存在し、夫人を中心とする近衛家の人々と彼らの実家との交流が見られるほか、市内の寺社への参詣、芸能の見物など、多彩な活動の実態を知ることができた。本研究の目的は、従来断面的かつ画一的にとらえられてきた京都文化を再考し、近世京都における文化・芸術の多様性を論じることである。近世期の京都は、武家社会にありながらも宮廷を擁することから、独特な位置を占めていたとされ、その文化・芸術的な面においても宮廷文化の影響が指摘されてきた。一方、民衆の文化としては、祇園祭を代表とする初期の町衆文化や歌舞伎の中心がまだ四条河原にあった頃の初期歌舞伎は論じられるものの、その後は看過されている。その理由として、宮廷と民衆を二項対立的に対比させる歴史研究の構造があげられるのではないだろうか。本研究は、五摂家筆頭の近衛家の当主夫人による日記を中心とする史料から、むしろ両者を有機的に連関させて、新たな京都文化を発見し、議論の対象として機能させようとしている。近衛家当主夫人円台院宮董子(えんだいいんのみや・のぶこ)の日記『円台院宮御日記』は、天明8(1788)年から天保12(1841)年まで半世紀以上にわたって断続的に記された全四十冊の日記である。董子の手による自筆の日記が大半を占めるが、祐筆が詳細な記録を残した御傍日記も含まれている。これらを読んでいくと、近衛家の夫人や子どもたちが参詣に京都の寺社を訪れている様子や、町方の人物と考えられる人物が多く近衛家に出入りした様子もわかってきた。こうした事例を通し、京都における宮廷文化が庶民とは無関係に平安以来の伝統を守ってきたのではなく、庶民と直接的に交わり、庶民文化の影響を多大に受けて展開されたことがわかった。特に女房たちの活動は多彩で、町方へ見物に出かける一方で、近衛家を訪れた貴人の食膳に侍して給仕をすることもある。近衛家当主夫妻に重用された女房も散見し、彼らが宮廷文化と庶民文化を媒介した可能性もみとめることができた。本研究は、従来断面的かつ画一的にとらえられてきた京都文化を再考し、近世京都における文化・芸術の多様性を論じることを目的とした。近世期の京都は、武家社会にありながら宮廷を擁し、独特な位置を占めていたとされ、その文化・芸術的な面においても宮廷文化の影響が指摘され、その一方で、祇園祭りに代表される初期の町衆文化や初期歌舞伎など、近世初期は民衆文化が論じられるものの、その後は幕末の「ええじゃないか」まで看過される傾向にあった。本研究は、その空白期間をつなぐものとして計画した。具体的には、五摂家筆頭の近衛家の当主夫人日記に、近世後期の公家と民衆とが絡み合う文化の記録を見出していこうというのが本研究の趣旨であった。近衛家当主夫人の日記は、近衛家二十代当主近衛基熙夫人の常子内親王による『无上法院殿御日記』(寛文6年元禄13年)、二十四代当主近衛経熙夫人の董子女王による『円台院殿御日記』(天明8年天保12年)、そして二十六代当主近衛忠熙夫人の興子による『常興善院殿御日記』(天保15年弘化3年)の三点があり、本研究では近世後期に書かれた『円台院殿御日記』ならびに『常興善院殿御日記』に記された文化・芸術関係の記録についてデータベースを作成し、その分析を行った。これらの夫人の日記は「公記」として記録される当主の日記とは異なり、夫人による私的な記録である。内容は多分に恣意的であり、贈答の手控えとも考えられるくらい贈答の記録が多くを占めていることもわかった。日記に登場する人物も手控えであるため略称で記されることもある。「慰事あり」と書かれ、なにが行われたのか具体的な記述がない記録も見られた。しかし、こうした雑駁な膨大な記録から、逆に近衛家当主夫人の周辺では芸能のような文化活動が日常的に行われていたことが推測され、具体例から類推することができた。研究対象に対する分析・考証は進み、研究発表も初年度から行うことができたが、データベース構築が若干遅れており、現在までの達成度は全研究計画の5割程度である。

特に、昨年11月に日本演劇学会秋の研究集会(会場:京都外国語大学)のシンポジウム「京都における「伝統」という言語-大念仏狂言・能楽・京舞・祇園祭を例として-」のパネリストとして発言の機会を与えられたことが大きく、二ヶ月間で近世京都文化の多様性について議論を組み立てなければならなかった。主催者側が一般的な「伝統」に対するイメージをタイトルにも提示しているが、「伝統」と一口に表現しても、それがいかに多様ななかで作用しているかということが明らかにされた。また、こうした言説が育まれる背景は近代、さらには第二次世界大戦以降にあることも明確になった。他の資料による裏付けに関しても、頼山陽の母梅颸の日記や大阪歴史博物館所蔵の斉藤家日記(京都新町有力商家齋藤新助勝威の幕末の日記)などから、茶道宗家とのつきあいや町方で能を見物する様子、あるいは歌舞伎を楽しみ、一方で文人同士の交流など、近世後期の京都の文化的な生活の包括的な具体像を明らかにできている。さらに、近衛家の日記にもたびたび登場する流行歌に関しては、歌詞集に同じ曲名を見出したので、今後歌詞集を詳細に検討することにより、具体的内容をも明らかにできる。このように、他の資料を比較検討することにより、近衛家の日記に表れる事象を多角的にとらえることができた。その結果、昨年度は、歌舞伎学会において対象を個々の行為者が内在的に昇華するファンカルチャーとして当時の歌舞伎文化全体を見るパラダイムの可能性を発表したほか、芸術を消費する当時の京都文化について、アジア学会で研究発表を行うことができた。27年度が最終年度であるため、記入しない。人文学昨年度に引き続き、『円台院殿御日記』全40冊に記された事項をコンピュータに入力し、データのデジタル化をはかる。すでに入力した部分に関しても精度をあげていく予定である。また、日記に記された事項・人物・場所等についてのデータベース化とその解釈に重点を絞っていきたい。昨年度は、早く成果を出すべく、特異な事例の分析を優先したが、今年度は網羅的な把握を優先したい。改名が頻繁に行われる人物については未詳の部分が多く、厳密に考察を加えていく必要があるほか、上記データベースが構築されれば、それらの検索も容易になると考えられる。そして、当日記以外の史料による裏付けも今後補強していきたい部分である。たとえば、日記中に表れた歌の曲名を盆踊り歌の演目と認定し、京都府立総合資料館蔵の歌集『夜音』に同じ曲名を見出したが、その歌詞まではまだ明らかにできていない。今年度は、歌われた歌の歌詞にまで注目し、その具体相を検討していく予定である。これにより、当時の文化の多様性、重層性を考慮する手がかりとなるはずである。さらに、近衛家の奥向きに奉公をしていた女房たちが宮廷文化と庶民文化の橋渡しをしていた可能性をすでに指摘したが、その実態の検討をはじめる予定である。女房たちは、江戸の武家奉公と同様、嫁入り前の女性の行儀見習いとして機能していたように考察されるが、じっさいはどのような環境にあったのだろうか。外出の供や配膳手など多彩な活動をした女房たちであるが、これらの実態を明らかにすることができれば、近世の女性史研究にも貢献することができるだろう。最後に、平安朝以来の文化を継承する京都における、伝統の表象としての日記の機能や、伝統の後援者/守護者としての摂関家の機能も考察する。摂家夫人の日記は例も少ないが、当主は必ず公記とよばれる公の記録を残しており、伝統の保存管理という側面から日記を分析し、本研究の総括としたい。
甘味受容体の内因性リガンドの探索・同定：　β細胞・脂肪細胞における機能の全容解明

本研究は、膵β細胞や脂肪細胞に発現する甘味受容体を活性化する内因性のリガンドを明らかにし、その作用、生理学的・病態生理学的意義を明らかにすることを目的としている。研究開始当初は、体内や細胞内に存在する代謝産物がリガンドではないかと想定し検討を進めたが、その過程で、生理的にもっとも重要な糖であるグルコースがこの受容体のリガンドであることが明らかになった。それ以降は、グルクースによる受容体の活性化機構、細胞内シグナル、その意義などについて検討を行った。その結果、グルコースはグルコース感知受容体を活性化して細胞内の代謝を促進すること、これによりインスリン分泌に関与することが明らかになった。本研究は,β細胞や脂肪細胞に発現する甘味受容体の内因性リガンドを探索同定することを目指し,それを通じて,この状態が糖代謝・エネルギー代謝における意義を明らかにすることを目的としている。研究計画を立案した当初は,糖代謝の中間産物を含む各種の代謝産物やアミノ酸を念頭において研究を準備し進めてきた。実際そのような検討によりいくつかの代謝産物に活性があることが判明した。しかし,実験を進める中で,生理的に最も重要な糖であるグルコースがこの受容体を活性化させること,さらにこれまで考えられてきたより遥かに低濃度でグルコースが甘味受容体を活性化させていることが明らかになった。つまりこの受容体のもっとも重要なリガンドはグルコースなのであった。膵β細胞ににおいては、非代謝性のグルコースアナログである3-O-メチルグルコース(3OMG)が甘味受容体を活性化し,細胞内でのグルコース代謝を促進することも明らかになったのである。つまり,インスリン分泌におけるもっとも重要な刺激物質であるグルコースは,細胞表面の甘味受容体を活性化して自身の代謝速度を加速させ,同時に細胞内へ取り込まれて基質を提供し、ATP産生を増加させているのである。本研究によりインスリン分泌調節におけるグルコース作用の新しい側面が明らかになった。またβ細胞だけでなく,脂肪細胞や小腸の内分泌細胞においても甘味受容体が「グルコース感知受容体」として機能していることも明らかになりつつある。今後はグルコース感知受容体である甘味受容体の機能と意義についてさらに研究を進めていきたい。本研究は、膵β細胞や脂肪細胞に発現する甘味受容体(分子実体は甘味受容体サブユニットT1R3のホモダイマーと考えられる)を活性化する内因性のリガンドを同定し、その生理学的・病態生理学的意義を明らかにすることを目的としている。研究開始時には、体内や細胞内に存在する糖代謝産物が内因性リガンドではないかと考え、その同定を進めたが、その中で、生理的に最も重要な糖であるブドウ糖(グルコース)がβ細胞の甘味受容体を活性化することを見いだした。体内に内因性リガンドは複数存在すると考えられるが、グルコースがその一つであることが判明したことから、この受容体をグルコース感知受容体と命名した。以後の研究は、グルコースによるこの受容体の活性化機構、細胞内シグナル、活性化の生理学的意義の解明に焦点を絞り様々な検討を行って来た。まずβ細胞のグルコース感知受容体が、グルコースにより惹起されるインスリン分泌に関与するかを検討したところ、この受容体の抑制によりインスリン分泌が3050%減少することが判明し、実際にインスリン分泌調節に関与していることが明らかになった。その分泌制御機構について検討を行ったところ、この受容体が細胞内のグルコース代謝を促進し、ATP産生を増加させることが明らかになった。またメタボローム解析などの結果、この受容体の活性化によりグリセロールやアラニンなどから基質が動員されるとともにNADHシャトルが活性化されるのではないかということが考えられた。つまり、生理的に最も重要なインスリン分泌促進因子であるグルコースは、細胞表面のグルコース感知受容体に作用して代謝を活性化させるとともに、細胞内に取り込まれてあらかじめ活性化された代謝経路により代謝を受けてATPが産生され、ATP依存性Kチャネルを抑制して作用を発揮するという新しい分泌調節機構を確立することができた。内分泌代謝学本研究の当初の目的は,β細胞や脂肪細胞などの体内の臓器に発現する「甘味受容体の内因性リガンド」を探し出すことであった。この一年間の研究を通じて,生理学的に最も重要な糖であるグルコースがこの受容体のアゴニストとして機能することが明らかになった。さらにβ細胞においては,この受容体の刺激によりグルコース代謝が加速することも明らかになった。この結果は,従来のグルコースの作用機構に関する知見を一新するものであり、甘味受容体が問う代謝調節においてきわめて重要な役割を果たしていることが判明した。これらの結果から,本研究計画の遂行は,当初の予定以上に進展しているということができる。

甘味受容体が「グルコース感知受容体」として機能していることが明らかになったので,今後はβ細胞、脂肪細胞、小腸内分泌細胞などにおいて,このグルコース感知受容体が果たしている役割を明らかにするとともに,糖尿病・肥満などの病態においてこの受容体がどのように変化しているか,その変化が病態の中でどのような意義をもつか,さらにはこのグルコース感知受容体を利用して新たな治療戦略が構築出来ないかなどを検討して行く予定である。