hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
水道事業の効率性分析:国際比較

平成23年度に行った研究は以下の通りである。まず、22年度でまとめた論文を学会等で報告し、その場でいただいた見解をもとに論文を修正した後、2本の論文が学会誌等に掲載された。1本目は、1999年2008年における、日本の831の水道事業者のパネルデータを用いて、水道事業の最適規模を推計している論文であり、大阪大学のDiscussion Papers in Economics and Businessに掲載された。2本目は、カンボジアのプノンペン市周辺でヒアリングおよびアンケート調査をして集めたデータを用いて、水道需要における所得弾力性や価格弾力性などを推計し、将来において水道サービスを拡大させるとき、利用者に対してどの程度厚生を高めることができるかを検討した論文であり、Economics Bulletinというジャーナルに査読を経て掲載された。水道事業運営に関しては、世界諸国において、民営水道事業や公営水道事業等の運営形態がある。今年度は、どのような水道事業の運営制度が望ましいかを検討するため、研究対象とする各国の水道運営制度の相違をサーベイし、運営の効率性と生産性を計測し、一つの論文にまとめた。本論文は、2002年から2008年までの日本、イギリス、オランダの上水道事業のデータを用いて、様々な手法で各国の水道事業の運営効率性と生産性を計測することによって、望ましい水事事業の制度を検討した。その結果、民営と公営の水道事業の運営制度が効率性・生産性に与える影響を比較すると、民営化されているイギリスの水道事業の運営は、公営事業で運営している日本やオランダ水道事業より、効率性・生産性が平均的に低いということが分かる。また、公営事業として運営している日本とオランダ水道事業を比較すると、インセンティブ規制を導入しているオランダの水道事業の方が、日本の水道事業より効率性・生産性が平均的に高いということが分かる。これらの結果をもとに、今後の日本の水道事業運営における望ましい形態の構築に貢献したい。21年度では実施した研究の成果が以下である。1.水道事業の効率性分析に向け、今まで調査した研究論文を整理し、また日本や海外の水道事業の運営に関する統計や資料も収集し整理を行った。2.水道サービスの需要の度合い計測するために、カンボジアでヒヤリングやアンケート調査を行った。集まったデータを用いて、水道の需要の所得や価格弾力性などを推計し、低所得国において良質な水道へのアクセスを可能とするためには、補助金やインフラの整備が必要であることを客観的に明らかにした。現在、論文をまとめる段階にある。3.現在、日本の厳しい自治体の財政運営の下に、水道事業にも効率的で効果的な運営が求められている。これまでにいくつかの研究が行われてきた。しかしながら、これらの研究では、給水量などを指標として用いて水道事業の効率性を計測する上で重要となる、水質の考慮がなされていなかった。なぜなら、水源の質が悪い場合には、多くのコストがかかると考えられるからである。水道事業の効率性の分析において、良質な水を維持するために、今まで用いられた指標に加えて的効率性の計測指標として、浄化度合いの指標を考慮し的新たな分析を行った。その結果は今後の水道事業の効率性の分析において、新たな視点を提供するものである。この論文は第66回の日本財政学会において報告され、大阪大学のDiscussion Papers in Economics and Businessとして広く公表された。今年度実現した研究は以下の通りである。まず、発展途上国で直面している水道問題を理解するために、カンボジアのプノンペン市周辺でヒヤリングやアンケート調査で集まったデータを用いて一つの論文をまとめた。水道需要における所得弾力性や価格弾力性などを推計し、将来水道サービスを拡大するとき、利用者に対してどのぐらい厚生を高めることができるか検討した。カンボジアではサービスの普及率が拡大することによって、水道利用状況の改善やインフラ整備に対する料金設定の必要性があることなどを明らかにした。日本水道事業運営について、効率性と生産性の要因分析や水道事業の最適な規模等について3本の論文をまとめた。1本目は環境変数がどのように運営効率性に影響するか検討する目的である。2005年の392水道事業のデータを用いて、効率性を推計し、要因分析をした結果、水道利用者所得の地域格差は水道事業運営に影響を与えず、耐震化施設の割合は正の関係があると分かった。耐震化施設の拡大が水道事業にとって大切だとわかる。また、イギリスやオランダなどいくつかの国の水道事業と比べて、日本の水道事業は数が多くて規模が小さい現状である。そこで、2本目の論文は水道事業がどのぐらいの規模であればいいか検定する目的である。日本の1999年2008年までの831事業者のパネルデータを用いて、最適な規模を検定し、その結果、8万5千人程度の利用者数が日本の水道事業の最適な規模だとわかる。現在供給している水道規模がそれより小さいので、将来広域化なども進むべきだといえるだろう。最後に、従来型委託は水道事業の運営の生産性にどのように影響を与えるか検討する論文である。日本の2000年2008年までの816データを用いて推計した結果、従来型委託は水道事業の生産性に影響を与えないとわかる。将来、外部委託をするときに、やり方として改善すべき余地もまだあると思われる。

1本目は、1999年2008年における、日本の831の水道事業者のパネルデータを用いて、水道事業の最適規模を推計している論文であり、大阪大学のDiscussion Papers in Economics and Businessに掲載された。2本目は、カンボジアのプノンペン市周辺でヒアリングおよびアンケート調査をして集めたデータを用いて、水道需要における所得弾力性や価格弾力性などを推計し、将来において水道サービスを拡大させるとき、利用者に対してどの程度厚生を高めることができるかを検討した論文であり、Economics Bulletinというジャーナルに査読を経て掲載された。水道事業運営に関しては、世界諸国において、民営水道事業や公営水道事業等の運営形態がある。今年度は、どのような水道事業の運営制度が望ましいかを検討するため、研究対象とする各国の水道運営制度の相違をサーベイし、運営の効率性と生産性を計測し、一つの論文にまとめた。本論文は、2002年から2008年までの日本、イギリス、オランダの上水道事業のデータを用いて、様々な手法で各国の水道事業の運営効率性と生産性を計測することによって、望ましい水事事業の制度を検討した。その結果、民営と公営の水道事業の運営制度が効率性・生産性に与える影響を比較すると、民営化されているイギリスの水道事業の運営は、公営事業で運営している日本やオランダ水道事業より、効率性・生産性が平均的に低いということが分かる。また、公営事業として運営している日本とオランダ水道事業を比較すると、インセンティブ規制を導入しているオランダの水道事業の方が、日本の水道事業より効率性・生産性が平均的に高いということが分かる。これらの結果をもとに、今後の日本の水道事業運営における望ましい形態の構築に貢献したい。
キレーションコントロールによる高エナンチオ選択的ラジカル付加反応

光学活性スルホキシドをキラル補助基とする分子間ラジカル付加反応に於ける立体制御について、以下の点を明らかにした。(1)種々のシクロアルケノンへの応用を検討し、メシチル置換スルフィニル基の場合に高立体選択的に付加体が得られ、ルイス酸の有無により完全に面選択性を逆転することができた。(2)アルキル置換α-スルフィニルシクロペンテノンのジアステレオマー混合物に対してラジカルβ-付加反応を行なったところ、速度論的に分離され、付加体が単一ジアステレオマーとして得られ、原料の片方のジアステレオマーは回収された。付加体のスルフィニル基を還元脱離し、種々の光学活性置換シクロペンタノン類を得る簡便法を確立した。(3)銀状α,β-不飽和スルフィニルエノンに対するラジカル付加反応において、ボラン法ではプンメラー生成物も得られてきた。アルコール、アセタール類のラジカル付加を光反応によって行と、高立体選択的に付加体が得られた(4)高エナンチオ選択性の発現に関するコンホメーション解析をNMR,X線解析等により検討し、ラジカル反応における立体制御法に関する知見を得た。(5)13-ヒドロキシビニルスルホキシドへのラジカル付加-水素化反応では、分子内水素結合によるスルフィニル酸素の識別により、立体選択性および個々のジアステレオマーの反応性が全く異なることを見いだした。(6)アキラルなスルホニル化合物のエナンチオトピックな酸素原子を水素結合またはルイス酸によって識別し、キレーション形成させることによって、反応性および立体選択性を制御することを目的として、ルイス酸存在下でのβ-ヒドロキシスルホンへのラジカル付加-補足反応を検討したところ、高いジアステレオ選択性が発現した。以上、エナンチオ選択的ラジカル反応におけるスルフィニル基及びスルホニル基の立体効果とルイス酸によるキレーション制御法を明らかにした。平成9年度では、光学活性スルホキシドをキラル補助基とする分子間ラジカル不斉付加反応に於いて、エナンチオ面選択性に対するルイス酸の効果を検討し、以下の点について明らかにした。1.シクロペンテノン以外のシクロアルケノン、ラクトンなど他の環系への応用を検討したところ、シクロヘキセノンに対する付加反応においてメシチル置換スルフイニル基の場合、高い立体選択性で付加体が得られ、ルイス酸の有無により完全に面選択性を逆転することができた。またアルコール中ベンゾフェノン存在下、光照射による付加反応においても、メシチル置換スルフィニル基の場合に高エナンチオ選択的に付加体が得られた。2.アルキル置換α-スルフイニルシクロペンテノンのジアステレオマ-混合物に対してラジカルβ-付加反応を行なったところ、速度論的に分割され、付加体が単一ジアステレオマ-として得られ、原料の片方のジアステレオマ-は回収された。付加体のスルフィニル基を還元脱離することにより、種々の光学活性アルキル置換シクロペンタノン類を得る簡便法を確立した。3.鎖状α,β-不飽和スルフィニルエノンに対するラジカル付加反応において、ボラン法ではプンメラ-生成物も得られてきた。この反応はボランエノラート経由で起きることから、アルコール類のラジカル付加を光反応によって、行うことにより高立体選択的に付加体を得ることができた。従来用いられているエステル、イミド等の補助基を用いる方法では、十分な規制は難しい。これに対して我々の提起するかさ高い置換基を有するα-スルフィニルα,β-不飽和カルボニル化合物では、キレーション制御によるコンホメーション規制が強固におこなえるので、高いエナンチオ選択性が発現した。これら選択性発現に関するコンホ-メーション解析をNMR,X線解析等により検討し、ラジカル反応における立体制御法に関する知見を得た。
安定なケイ素ラジカルの合成と多重スピン系への展開

ケイ素ラジカルおよびケイ素中心開殻化学種の安定化、合成・単離、結晶構造について、以下の知見を得た。1)トリス(トリイソプロピルシリル)シリルラジカルが、トリス(トリイソプロピルシリル)シリルブロモシラのアルカリ金属による還元で結晶として合成した。また、このラジカルのX線結晶構造解析に成功した。さらに、合成反応が、アルゴン雰囲気のもとグローブボックス中でも円滑に進行することを見いだした。2)trans-1,2,2,3,4,4-ヘキサ-tert-ブチル-1,3-シクロテトラシラン(1)をN-ブロモスクシンイミド(NBS)で臭素化し、trans-1,3-ジブロモ-1,2,2,3,4,4-ヘキサ-tert-ブチルシクロテトラシラン(2)を得た。次いで、2を、ベンゼン中、過剰量のカリウムと反応させ、環状ポリシリルアニオンとして、(trans-1,2,2,3,4,4-ヘキサ-tert-ブチル-1,3-シクロテトラシランジイル)ジカリウム(3)を得た。3の結晶構造は、X線結晶解析によって決定した。3)ジブロモテトラシラン2をジカリウム体3に還元する際、条件を選ぶと、(trans-1,2,2,3,4,4-ヘキサ-tert-ブチル-1,3-シクロテトラシランジイル)ビラジカル(4)が生成し、このものが結晶として単離できることが判明した。この結果は、結晶として単離可能なシリルビラジカルの生成に関する最初の例である。以上から、安定なシリルモノラジカルの簡易な合成方法を開拓することできた。また、安定なシリルビラジカルを結晶として単離することが可能となった。したがって、本研究を実施した結果、ケイ素中心多重スピン系分子の設計と展開について、重要な指針を得ることができた。本年度において、以下の知見を得た。1)分岐型オリゴシランを前駆体とする安定なシリルラジカルとして、トリス(トリイソプロピルシリル)シリルラジカルを結晶として単離することができた。このラジカルは、トリス(トリイソプロピルシリル)シランからのSi-H水素原子引き抜き反応もしくはブロモトリス(トリイソプロピルシリル)シランのアルカリ金属による一電子還元反応によって、ほぼ定量的に生成される。これら不対電子化学種の構造パラメーターと吸収特性や発光特性を調べまた、このラジカル種は、ベンゼン、トルエン等の芳香族溶媒によって安定化されることも判明した。このような溶媒効果の発現は、本研究によって初めて見出された知見である。2)本研究の準備段階において、申請者独自の多環系ポリシランであるラダーポリシランから、アルカリ金属による一電子還元によって、安定なラジカルアニオンが生成できることを見出した。今年度においては、このラダーポリシランのラジカルアニオンが結晶性固体として単離可能であることを見出した。また、不斉中心を有するアルキル基(例えば、(R)-および(S)-sec-ブチル基)を置換基とするキラルなラダーポリシラン(右捻れもしくは左捻れ形)の合成に成功した。これらの結果から、キラルなラダーポリシランの一電子還元による不対電子化学種の生成に関する知見を得ることができた。3)ラダーポリシランに関連して、末端にフェニル基を有する三環式および五環式ラダーポリシロキサンを合成することができた。末端のフェニル基は脱フェニルハロゲン化によって塩素や臭素原子に変換することが可能である。

したがって、この結果を基にして、ケイ素-酸素-ケイ素結合で不対電子を孤立化させたポリシリルラジカルの生成について検討するための準備ができた。本年度において、以下の知見を得た。1)ケイ素上にハロゲンを有する単環系ポリシランから、ポリシリルラジカルおよびポリシリルアニオンを生成し、この開殻化学種の分子構造、結晶構造及び電子的性質について、以下の知見を得た。trans-1,2,2,3,4,4-ヘキサ-tert-ブチル-1,3-シクロテトラシラン(1)をN-ブロモスクシンイミド(NBS)で臭素化し、trans-1,3-ジブロモ-1,2,2,3,4,4-ヘキサ-tert-ブチルシクロテトラシラン(2)を得た。次いで、ジブロモテトラシラン2を、ベンゼン中、過剰量のカリウムと反応させた。この場合、還元反応は円滑に進行して、環状ポリシリルアニオンとして、(trans-1,2,2,3,4,4-ヘキサ-tert-ブチル-1,3-シクロテトラシランジイル)ジカリウム(3)が紫色結晶として得られた。ポリシリルアニオン3の結晶は、アルゴン雰囲気下にて安定である。3の構造は、X線結晶解析によって決定した。3の構造上の最大の特徴は、3とベンゼンが交互に積み重なった一次元の超分子構造をとっていることにある。2)1,3-ジブロモテトラシラン2をジカリウム体3に還元する際、条件を選ぶと、(trans-1,2,2,3,4,4-ヘキサ-tert-ブチル-1,3-シクロテトラシランジイル)ビラジカル(4)が生成し、結晶として単離できることが判明した。この結果は、結晶として単離可能なシリルビラジカルの最初の例であり、来年度は、シリルビラジカル4の単離、構造及び性質についての研究を進める計画である。3)申請者独自の多環系ポリシランであるラダーポリシランから、アルカリ金属による一電子還元によって、安定なラジカルアニオンを生成し、この化学種を結晶性固体として単離するために、六環式と七環式誘導体を合成し、これらの分子構造と結晶構造に関する知見を得た。安定なケイ素中心ラジカルの発生させ、その性質を知る目的のもとに研究を進め、以下の新規chi知見を得た。ハロゲンを有する単環系および多環系ポリシランから誘導される開殻化学種について、以下の知見を得た。1)昨年度に引き続き、結晶として単離可能な単環系シリルビラジカルの生成を試みた。trans-1,3-ジブロモ-1,2,2,3,4,4-ヘキサ-tert-ブチルシクロテトラシラン(1)を、ベンゼン中でカリウムと反応させた。この反応では、三つの常磁性化学種の生成を経て、ジカリウム体が得られることがわかった。反応過程を電子スピン共鳴法(ESR)で追跡したところ、この常磁性化学種は1,2,2,3,4,4-ヘキサ-tert-ブチル-1,3-シクロテトラシランジイルビラジカル(2)であると推定された。また、このシリルビラジカルは、ESRで二重線として観測されることから、二つの不対電子が相互作用した、新規三重項シリルビラジカルであると考えられる。以上から、ケイ素系分子では、初めてのシリルビラジカルを生成することに成功した。現在、このビラジカルを結晶として単離とX線結晶構造解析による構造決定、及び分子軌道法計算によるスピン状態の解析を試みている。2)多環系ポリシランから誘導される開殻化学種の生成を行った。ドデカイソプロピルトリシクロ[4.2.0.0^<2,5>]
ナノカーボン表面機能化による金属-空気電池の高性能化

エネルギー密度の高さから、究極の二次電池ともいえる金属(LiやNa)ー空気二次電池実用化に向けた基盤的研究を行う。特に課題とされる「低い過電圧で高いサイクル安定性」を可能にする正極材量開発に向け、独自に展開してきたカーボン表面修飾法(「ナノ被覆法」)を取り入れる。高価な金属ナノ粒子触媒を用いず、カーボンナノチューブ(CNT)表面の機能化により電極表面で均一な反応(析出ー溶解)を起こさせることでサイクル安定性の向上を達成した。リチウム空気電池における問題の1つとして、Li2O2によるカソード極の目詰まりがある。放電反応によって有機電解液に対して不溶なLi2O2が生成しカソード極に堆積する際、Li2O2は局所的に凝集体として堆積するため細孔に目詰まりを引き起こし、酸素や電解質及びイオンの拡散や電子伝導性を低下させ放電反応が停止する。このような凝集体形成によって放電容量の低下などが引き起こされる。その他の問題として、高い過電圧が挙げられる。過電圧を下げるために貴金属を担持したカーボン材料が用いられているが、貴金属は高価かつ枯渇資源であり、代替手法が求められている。そこで本研究室はこのような問題の解決策として、ポリマー被覆法を提案している。ポリマー被覆法においては、ポリマーを適切に選択することでカーボン材料表面を均一に機能化できる利点がある。さらにLi+捕捉能を有したポリマーで電極を被覆することで、電極表面にLi2O2を均一に堆積させようと考えた。Li+捕捉方法としては、Li+の配位と酸化還元反応に伴うLi+の結合の二つの方法について検討した。カソード極:1 mg cm-2 CNT複合体、アノード極:Li金属、電解質:1.0 M Lithium bis(trifluoro methanesulfonyl)imide (溶媒: Ethylene Carbonate (EC) /Diethyl Carbonate (DEC) (体積比3:7))、で構成されたセルを用いて評価を行った。セル測定の結果、分散CNT電極ではこれまでのCNT電極と比較して、放電容量の増加が見られた。これは、バンドル度の低減によるものと考えられる。充放電過電圧は分散CNT電極の方がCNT/PyPBI電極よりも大きいことから、PyPBI被覆が過電圧低減に有効であることがより公平な条件で示されたと言える。順調に進展し、論文投稿にも至っている。蓄電池の高エネルギー密度化において、Li-空気電池は究極の二次電池である。これは、負極活物質に単金属の中で最も低い標準電極電位を持ち、軽い元素であるLiを用い、正極活物質には大気中酸素を用いるためである。しかし、放電生成物(主にLi2O2)が絶縁性固体として析出することから目詰まりによる反応停止が問題となっている。正極におけるスムースかつ繰り返し可能な酸素還元反応(析出と溶解)実現は実用化への鍵である。そこで、導電性担体としてカーボンブラック(CB)に替え、カーボンナノチューブ(CNT)を用いる電極が提案されている。CNT電極はメッシュ状構造によりバインダーが不要で、かつ析出のための十分なスペースが存在するからである。しかし、高結晶なCNT表面ではリチウム酸化物が拡散し、凝集を作りやすい問題点が明らかになっている。我々は、この問題に対し、独自の炭素表面修飾法「ナノ積層法」でCNT表面を高分子被覆することで、リチウム酸化物の均一析出&堆積が可能になり、飛躍的にサイクル安定性が向上することを見出した。さらなる「過電圧低減」が望ましく、本研究では修飾高分子にリチウム反応性を組み込むことで充放電過電圧の低減を検討した。初年度において合成した溶媒可溶なポリアミド酸で単層CNTを被覆し、加熱することで被覆ポリアミド酸をポリイミドに変換しポリイミド被覆単層CNTを作製した。作製したポリイミド被覆CNTをカソードとする電池セルを組み立て、充放電特性を調査したところ、被覆無の場合よりも過電圧が増加してしまった。被覆が均一でない可能性があり、さらなる分子構造の検討が必要であることが明らかになった。以上まででPyPBI被覆が過電圧の低減に効果があったことが示された。しかし、まだ依然として過電圧は高く、更なる過電圧の低減が必要である。そこで本研究では新たなポリマーでCNTを被覆することによる更なる過電圧の低減を目的とした。新たなポリマーには、よりLi+との強く結合するものを使用し、過電圧の低減を試みる。その戦略として、キノン類似構造を導入する。キノンは酸化還元反応によってLi+と可逆的に結合することが知られている。また、非プロトン溶媒中でO2のO2-への還元を触媒することから、リチウム空気電池において、電解質に添加することでLi2O2の生成を促進され放電過電圧が減少したという報告がなされている1)。そこでポリイミド(PI)を新たなポリマーとして使用する。電池
胃粘液分泌の神経・ペプチド性調節機構を粘膜防御に関する薬理学的研究

胃粘膜防御機構における神経・オ-タコイド調節のしくみ明らかにする目的で、種々の実験標本を用いて胃粘液、胃酸、胃血流等を測定した。主要な成績をまとめると、1.胃粘液分泌は中枢性刺激により、迷走神経を介して亢進した。この反応における迷走神経の末梢ムスカリン受容体サブタイプはM3であることが判明した。カイニン酸の中枢内投与は胃酸分泌を亢進し、この作用に中枢セロトナージック神経の介在があることを見い出した。胃粘液も同様の機序より亢進する可能性が推測された。2.オ-タコイド役割に加えて、カプサイシン感受性神経およびNO神経の役割が注目されている。NO調節機序に関する検討では、NO供与薬の投与は胃酸分泌を顕著に亢進し、胃粘液分泌を軽度に亢進した。一方、NO合成阻害薬の投与はベササネコール刺激酸分泌を抑制し、コリナ-ジック刺激において内因性NOの関与が示唆されたが、胃粘液分泌においてはそうした関与は認められなかった。また、カプサイシン感受性神経は胃粘膜に対して保護的な役割を持つことが推定された。3.胃粘膜細胞画分標本において、粘液合成能はプロスタグランジン処置により軽度に増大する。しかし、その増大程度はin vivo標本に比べて極めて小さかった。その理由はin vivo標本では粘液分泌刺激薬により貯蔵粘液の一過性の放出が起こるためと考えられた。4.In vivo標本においてEGF関連薬MG111はアスピリン-塩酸およびPAF誘発胃出血を著明に抑制し、胃粘膜の抵抗性増強効果が認められた。刺激酸分泌に対して全く作用しないので、この薬物は防御系に対する増強作用であることが推測された。5.動物にストレスを負荷すると、虚血-再灌流が不規則に起こり、ラジカルが発生する。このラジカルの消去機能としてヘモグロビン分解産物であるビリルビンが関与していることを見い出した。胃粘膜から酸、粘液、ペプチン、重炭酸イオン等が分泌される。これらの分泌は個々に独立した機序に基づくが、相互に密接な関連がある。そこで研究では必要に応じてこれらの複数の胃機能を測定し、胃粘膜防御機能における神経性・局所ホルモン性機序を解明することを試みた。これまでに得られた主要な成績をまとめると、1)胃粘液分泌は中枢性機序により迷走神経性に刺激が高められる経路があることがわかった。このルートの末梢コリン性神経の受容体サブタイプはM3であることが受容体遮断薬を用いた検討から判明した。胃酸分泌における中枢性機序についても比較検討し、特にカイニン酸の胃酸分泌亢進作用では中枢セロトナージックの関与が重要であることがわかった。2)自律神経調節に加えて、最近、局所における神経内分泌オータコイド調節の役割が注目されている。その一つにNO神経がある。NOの神経性調節については胃粘液分泌、胃酸分泌、胃運動の面から検討を進めている。粘液分泌においては、NOの合成阻害薬はex vivoの実験系では変化が見られなかった。胃酸分泌反応も摘出全胃標本モデルでは大きな変化が認められなかった。胃運動においては、迷走神経の電気刺激により、いわゆる非コリン非アドレナリン(NANC)性弛緩作用の主たる伝達物質として働くことが証明された。一方、カプサイシン感受性神経、プロスタグランジン、NOの胃粘膜損傷予防効果における3者の役割を明らかにした。

3)胃粘膜細胞レベルにおける粘液分泌および塩酸分泌における薬物作用を検討した。粘液分泌においては、薬物反応を測定する基礎条件として、粘液の合成と分泌を区別して測定する方法が確立しつつある。一方、塩酸分泌においては、チャンネル形成型Caイオノフォアとフォルスコリンの増強作用を見い出した。胃粘膜防御機構における神経・オ-タコイド調節の仕組みを明らかにする目的で、in vivoおよびin vitro実験標本を用いて胃の粘液、酸、血流等を測定した。主要な成績をまとめると、1)胃粘膜細胞画分にプロスタグランジンを処理すると粘液合成は軽度に増大する。しかし、その増大程度はin vivo標本に比べて極めて小さかった。In vivo標本では粘液分泌刺激薬の処置があると、貯蔵粘液の一過性の急激な放出が起こり、これが分泌量として大きく貢献すると考えられた。一方、産生される粘液を種々のパラメータを用いて測定したが、免疫学的手法による定量が最適と考えられる。現在、ELISA法による測定を検討している。2)In vivo標本においてEGF関連薬MG111(ヒト尿由来上皮細胞成長因子)の胃粘膜抵抗性に対する作用を検討した。その結果、この薬物はアスピリン-塩酸およびPAF誘発胃出血を著明に抑制し、胃粘膜の抵抗性増強効果が認められた。刺激酸分泌に対して全く作用がないので、防御系を増強する作用に基づくことが推測された。3)動物にストレスを負荷すると、虚血-再灌流が不規則に起こり、ラジカルが発生する。このラジカルの消去機構としてヘモグロビン分解産物であるビリルビンが関与していることを見い出した。これまでビリルビンに生体内における役割は不明の点が多かったが、生体内抗酸化剤としての重要な役割が示唆された。また、急性胃粘膜損傷の発生において、NO神経およびカプサイシン感受性神経が保護的役割を持つことを明らかにした。4)胃酸分泌における中枢制御機構およびイオンチャネル機構を検討した。その結果、脳内グルタミン酸神経と自律中枢との密接な関連が示唆され、また細胞内pH modulatorが酸分泌の抑制、アルカリ分泌促進により抗潰瘍作用を発現する可能性が示唆された。
吸着規制CVDによる多孔質炭素表面の細孔径制御と官能基導入

本研究では、市販分子篩炭の熱処理による細孔径の制御、活性炭素繊維の細孔径ならびに細孔壁面のCVD(Chemical Vapor Deposition)による制御を試み、CO_2、CH_4の吸着を中心に選択吸着材としての機能向上および細孔径制御機構を究明した。市販の分子篩炭を、熱処理によって細孔径を制御し、CO_2/CH_4選択吸着能向上効果ならびにCO_2吸着能への湿度の影響を調べた。これらのMSCはそのままでは、CO_2/CH_4に対する選択吸着能は高くないが、特定のMSCのみ1000°C程度の熱処理によって細孔径を縮減し、選択性の向上に成功した。特定のMSCのみが1000°Cの熱処理で、黒鉛化が進み、MSCのスリット孔を収縮したものと考えられる。さらに高温の熱処理は、選択性を向上させるが、過度の収縮によりCO_2吸着能を著しく低下させた。一方、1000°C程度の熱処理は、MSC表面の含酸素官能基を除去し、かつ黒鉛化の進行によって疎水性を向上させ、相対湿度050%では、CO_2吸着能へのH_2Oの影響を低減した。さらに、MSC、活性炭素繊維(ACF)、高表面積活性炭(S-AC)、ヤシ殻活性炭(AC)の細孔径をベンゼンから析出する炭素(CVD)によって制御することを試みた。その結果、MSC、ACFに対して725°C付近の温度でのCVDによってCO_2/CH_4選択吸着能を飛躍的に向上できることを見出した。CVDによる細孔径制御は、マイクロポアで占められた均一な細孔径を持つ多孔質炭素について達成できた。CVD条件、特に反応温度が均一な細孔径制御を実現するための最も重要因子であることを認めた。ピリジン、ピロール、チオフェンで700°CでCVD処理したACFは、CO_2/CH_4、O_2/N_2に対して優れた選択吸着能を示した。これらの試剤は、この温度域でベンゼン同様熱安定で、同一の分子厚を持つため分子篩細孔が誘導できたと考えられる。一方、フランは、この温度で熱分解し、分子篩機能を発現できなかった。エネルギーのクリーン化が要請されるに従って今後天然ガスの高度高効率利用が進むと予想されています。天然ガスは、産地によりCO_2、H_2Oを多量に含むためCH_4の高効率なガス分離法である圧力スイング法の吸着材の一つとして、分子篩炭素(MSC)が用いられている。このMSCの製造法に関して、多くの論文、特許が報告されているにもかかわらず、細孔規制法に論理的必然性がなく、得られた細孔径あるいは調整法が経験的であり、再現性も低い。本研究では、活性炭素繊維、高表面積活性炭といった特徴的な形状、性状を持つ多孔質炭素の細孔径ならびに表面官能基を制御することによって高速の吸着能あるいは高容量の新規高性能分子篩の製造を試みた。本年度は、市販分子篩炭の熱処理による細孔径の制御、活性炭素繊維の細孔径ならびに細孔壁面のCVD(Chemical Vapor Deposition)による制御を試み、CO_2、CH_4の吸着を中心に選択吸着材としての機能向上および細孔径制御機構を究明した。

またACFの細孔径をCVDによって制御する試剤として、ベンゼン、シクロヘキサンを選択し、析出炭素の特性を析出場所、析出温度に着目して詳細に解析し、細孔径制御機構について検討を行った。市販の分子篩炭を熱処理によって細孔径を制御し、CO_2/CH_4選択吸着能向上効果ならびにCO_2吸着能への湿度の影響を調べた。これらのMSCはそのままではCO_2/CH_4に対する選択吸着能は高くないが、特定のMSCのみ1000°C程度の熱処理によって細孔径を縮減し、選択性の向上に成功した。特定のMSCのみが1000°Cの熱処理で黒鉛化が進み、MSCのスリット孔を収縮したものと考えられる。さらに高温の熱処理は選択性を向上させるが、過度の収縮によりCO_2吸着能を著しく低下させた。一方、1000°C程度の熱処理は、MSC表面の含酸素官能基を除去し、かつ黒鉛化の進行によって疎水性を向上させ、相対温度050%ではCO_2吸着能へのH_2Oの影響を低減した。また、MSC、活性炭素繊維(ACF)、高表面積活性炭(S-AC)、ヤシ殻活性炭(AC)の細孔径をベンゼンから析出する炭素(CVD)によって制御することを試みた。その結果、MSC、ACFに対して725°C付近の温度でのCVDによってCO_2/CH_4選択吸着能を飛躍的に向上できることを見出した。CVDによる細孔径制御は、マイクロポアで占められた均一な細孔径を持つ多孔質炭素について達成できた。CVD条件、特に反応温度が均一な細孔径制御を実現するための最も重要因子であることを認めた。MSC、活性炭素繊維(ACF)、高表面積活性炭(S-AC)、ヤシ穀活性炭(AC)の細孔径をベンゼンから析出する炭素(CVD)によって制御することを試みた。その結果、MSC、ACFに対して725°C付近の温度でのCVDによってCO2/CH4選択吸着能を飛躍的に向上できることを見出した。こうした活性炭素繊維のEDAX、XPS、ATR-FT-IR等による表面導入へテロ原子の定性、定量をおこない、前熱処理により表面官能基が著しく減少していることを見い出した。また、細孔分布および表面積と導入ヘテロ原子量の変化についても追跡した。アルカリを用いた賦活をメソフェーズピッチ系ACFに試み、表面積2000m^2/g以上が達成できた。トリハロメタンの吸着能と表面官能基との関連、脱流・脱硝能と表面官能基との関連、メタン/二酸化炭素の吸着速度と細孔径分布との関連についても調べた。1.種々の含窒素化合物の吸着堆積活性炭素繊維表面に高い塩基性、金属配位力を導入することができた。試剤としては、ピリジン、ピロール、キノリン、イソキノリンを選択した。析出量を変えて表面塩基性、細孔径の変化を追跡すると同時にNの存在形態をESCAにより解析した。さらにメチル基を有する試剤を選択し、メチル基を残した縮合堆積の可能性を追跡、塩基性配位力の強化をおこなった。2.水酸基を有する含窒素環化合物の吸着堆積活性炭素繊維表面に環内窒素に隣接する水酸基を有する配位力を強化するため、水酸基を残した堆積した表面を形成した。3.環硫黄化合物の吸着堆積チオフェンを試剤として選択し、表面に硫黄原子を導入することができた。4.塩基触媒反応および重金属イオンの捕捉耐熱性塩基触媒として接触脱塩化水素反応および高温で発生する塩化水素の捕捉回収可能であることがわかった。
イネのゲノム上にコードされる植物特異的キネシンの性質と構造解析

イネのゲノム上にコードされるキネシンの中から、植物特異的と予測されるアミノ酸配列をもつ複数のキネシンを遺伝子工学的に大腸菌を利用して発現させることに成功した。発現させたキネシンの酵素化学的特徴付けと結晶構造解析を行い、既に明らかになっている植物と動物由来のキネシンと比較を行った。その結果、物特異的な生理機能に関係していると考えられるユニークな性質と構造を示すキネシンを見いだすことができた。本研究計画では、イネゲノム上にコードされるキネシンの中から植物特有のものを見いだし、その性質と構造そして生理的な役割を明らかにすることにより、イネの品種改良を目的とした高機能を付加したキネシンを開発することを試みる。具体的には次の(1)(6)の研究計画を行う。(1)イネゲノム上に存在する植物特異的キネシンの検索(2)イネ特異的キネシンのクローニングと発現系の構築(3)生化学的特徴づけ(4)溶液中での局所的、全体的構造解析(5)モータードメインの結晶構造解析(6)イネ細胞での生理的役割の解明(7)キネシン変異体の調製イネのゲノム上にコードされるキネシンの中から、植物特異的と予測されるアミノ酸配列をもつ複数のキネシンを遺伝子工学的に大腸菌を利用して発現させることに成功した。1.ゲノム上に存在するイネ特有のキネシンの検索イネゲノムDNA上に存在する植物またイネ特有のキネシンの検索をおこなった。イネのゲノム構造は既に公開されているので、一般的な塩基配列解析ソフト(BLAST,GENETYX)を用いて、既に解析されている動物や線虫のキネシンの塩基配列と比較することによりイネに特徴的な配列と予測される特徴的な構造をもつものを検索した。そして既に性質と構造解析が進行している特徴的な構造を持つイネキネシンK16,N14,O12,D04,L05の他に、本年度の研究により新たに10種類の特徴的な構造をもつイネキネシンK23,E11,H12,E15,D10,J12,B01,A05,C17,N20を見いだした。2.イネ特異的キネシンのクローニングと発現系の構築見いだされたイネ特有の構造をもち、K16,N14,012,D04,L05,K23,E11,H12,E15,B01のクローニングと発現系の構築を試みた。これらのキネシンをコードするcDNAプラスミドを研究協力者である新潟大学農学部・三ツ井敏明教授の協力により、農業生物資源研究所イネゲノムプロジェクトから提供してもらい、申請者がマウス脳キネシンにおいて確立した方法に従って、発現ベクターにサブクローニングした。そして大腸菌による発現を行った。その結果、K16,N14,012,D04,L05の発現が確認された。3.生化学的特徴づけ発現に成功したイネキネシンの微小管との相互作用とATPaseの速度論的解析を行った。その結果O12は微小管が存在しないとき他のキネシンと比較して著しくATPの結合が遅いことが明らかとなった。また微小管との相互作用も他のキネシンとは異なる結果が得られた。イネ特異的キネシンのクローニングと発現系の構築塩基配列の解析から新たに見いだされたイネ特有の構造をもつキネシンE15を確立した方法に従ってクローニングを行い大量発現を構築することに成功した。生化学的特徴づけE15の生化学的特徴付けを行うために1. ATPase活性2.微小管との相互作用3. In vitro motility assayによる微小管の滑走速度などの測定を行った。そして、いままでに性質を明らかにしているイネキネシンおよびその他の種のキネシンと比較を行った。ストップト・フロー装置を用いた速度論的解析新たに発現することに成功したE15とこれまでに発現に成功しているD04,L05,N14,O12の速度論的解析を蛍光標識ATPアナログNBD-ATPとストップト・フロー装置を用いて解析を行った。そして今までに報告されているキネシンと比較を行った。イネキネシンO12は微小管が無い状態ではATPの結合が極めて遅く、結合が抑制されていることが明らかになった。溶液中での局所的、全体的構造解析生化学的解析と結晶構造が明らかになったイネキネシンK16のATP加水分解に伴う全体的な構造変化を捉えるためにK16-GFP融合蛋白を調製してX線溶液散乱と蛍光エネルギー移動法を用いて解析を行った。X線溶液散乱の実験から、ADP結合状態では融合蛋白の慣性半径がNonucleotide状態の時より小さくなり、コンパクトな構造をとることが示された。これはK16-ADPの結晶構造に見られるネックリンカーがundock状態にあることを反映していると考えられる。(1)イネ特異的キネシンのクローニングと発現系の構築

昨年度の研究における塩基配列の解析から新たに見いだされたイネ特有の構造をもつ、K23,E15のクローニングと大量発現系の構築を行った。(2)生化学的特徴づけ既に発現系の構築に成功しているイネキネシンK23,N14,L05,D04,E15について次の生化学的性質を解析した。(3)ストップト・フロー装置を用いた速度論的解析イネキネシンK23,N14,L05,D04,E15の速度論的な解析を蛍光標識ATPアナログとストップト・フロー装置を用いて解析を行い、今までに報告されているキネシンと比較を行った。K23はATP結合部位近傍に内在性のTrp残基があり、蛍光標識ATPアナログMant-ATPとの間で極めて効率の良い蛍光エネルギー移動が観察され、速度論的解析に利用できることが示された。また他のキネシンにおいても、この位置にTrpを導入した変異体で効率の良い蛍光エネルギー移動を観察することができた。(4)モータードメインの結晶構造解析生化学的特徴付けの明らかになったイネキネシンの結晶化を試みた。高等植物イネに存在する植物特有のATP駆動型のモータータンパク質キネシンの生化学的特徴付けを行い、植物の生理的な役割との関係について考察を行った。(1)植物特異的なイネキネシンO12について生化学的特徴付けと細胞内での局在化観察を行った。酵素化学的ATPase活性および微小管との親和性は、動物種の従来型キネシンより非常に低いことが示された。アクチンとの相互作用の実験から、CHドメインにアクチンが結合することにより、ATPase活性が抑制的に制御される興味深い事実が明らかとされた。さらに、蛍光性タンパク質であるGFPとCHドメインとの融合タンパク質を植物細胞において発現させることにより、アクチンにO12のCHドメインが直接結合していることが示された。(2)植物特異的なイネキネシンK23の生化学的特徴付けを行った。ATPase活性は、O12と同様に動物種の従来型キネシンより非常に低いことが示された。面白いことに、微小管との親和性はO12と異なり従来型キネシンと同程度であることが明らかとされた。K23の内在性の蛍光性アミノ酸トリプトファンと蛍光標識ATPアナログとの間の蛍光共鳴エネルギー移動FRETを利用した速度論的解析において、K23は従来型キネシンには見られない特徴的な速度論的特性を持つことが示された。(3)イネキネシンK16の特徴的な構造の生化学的性質への影響について遺伝子工学的な手法を用いて調べた。結晶構造上で観察されたK16の特徴的な構造が、イネキネシンK16の酵素化学的特性に大きく反映していることが示された。(4)独自に開発した新規蛍光性ATPアナログMANTTPを用いてイネキネシンK16の構造的特性を解析した。結晶構造解析から推測された重要と考えられる部位が、イネキネシンK16のユニークな酵素化学的性質を決定していることを示唆された。
トリシクロオクタン体から1,5-シクロオクタジエン体への四員環開裂結晶相反応

申請者は既に,トリシクロ[4.2.0.0^<2,5>]オクタン誘導体(1)が,X線構造解析中に単結晶状態を保持したまま1,5-シクロオクタジエン体(2)に変化する新たな結晶相反応を見いだしている。2は2分子で空孔を作り,その中に再結晶溶媒に用いたシクロヘキサンを2分子包接していた。もう1分子のシクロヘキサンは空孔の外に位置し,チャンネル構造を形成していることを明かにした。トリシクロ[4.2.0.0^<2,5>]オクタン体の中央4員環の開裂には,2通りのパターンがある。結晶状態での1の開裂は選択的に起きて,2を与えた。本研究では,この中央4員環の開裂がどのような因子で左右されるかについて,系統的に調べることを目的とした。具体的には(1)包接溶媒を変えることで,結晶構造に変化を与え,結晶状態の分子配列と結晶相反応に対する包接溶媒効果を調べた。(2)包接溶媒のない系の結晶相反応を行った。(3)トリシクロ[4.2.0.0^<2,5>]オクタン体の中央4員環近傍の構造を変化させて,結晶相反応にどのような影響を与えるか調べた。(4)新たな構造要素を持つトリシクロ[4.2.0.0^<2,5>]オクタン体を合成する。この研究で取り扱っている1は,分子の中央部で起きた構造変化が結晶格子に歪みを与えないように,分子の両端には比較的嵩高い置換基を持っている。そのため、比較的広い空間を持つホストーゲスト包接体結晶が得ることができた。更に,包接溶媒は構造変化に伴う結晶格子の歪みを解消する緩衝剤の役目をしている。このように,結晶環境下の反応機構を解明するのに単結晶状態を保持したまま構造変化した化合物1は,動的構造解析に適した系であり,分子設計する上で1つの指針を与えた。事実,1の構造解析を-140°Cで成功したので,その単結晶にX線照射を室温で行い,4員環開裂の構造変化をX線構造解析で追跡することが可能となった。
ブロムワレリル尿素の全身性免疫反応症候群に対する治療効果のメカニズム解明

BUは強力な抗炎症作用を有し、NFκB活性化と相関しない。BUは、抗炎症効果と関連して2つの異なる作用を有する:LPS誘発STAT1リン酸化およびIRF1発現の弱い阻害、およびミトコンドリア活性の抑制、iATPレベルの低下をもたらす。ロテノンとフィルゴチニブの組み合わせは、BUと同様の程度でNO放出を抑制したので、BUの顕著な抗炎症効果は、JAK1阻害およびiATPの減少の相乗効果に起因し得る。BUのiATPコンテンツおよびJAK1活動への影響のメカニズムは、今後の研究で明らかにされるであろう。我々は睡眠鎮静剤であるブロムワレリル尿素(BU)がlipopolysaccharide(LPS)で刺激したラットマクロファージのシグナル伝達においてJanus kinase 1(JAK1)/Signal transducer and activator1(STAT1)シグナル伝達阻害効果を持つことを発見した。BUがLPS刺激されたマクロファージの炎症性サイトカインの産生抑制効果を持つことから敗血症の新規治療薬としての可能性を考え盲腸結紮穿刺(CLP)ラット敗血症モデルで7日間の生存率を検討した。BU非投与群での死亡率が85%であったのに対しBU投与群では50%と有意に死亡率を改善させた。またCLP施術後24時間で血液検査を行い臓器損傷の程度や炎症性サイトカインの産生を検討した。BU投与群で有意に血清IL-6の産生を抑制し、腎機能の指標となるクレアチニンの上昇を抑制し、血液ガス検査で酸素化能を改善した。BUの作用機序の検索としてラット腹腔マクロファージと肺胞マクロファージにLPSとinterferon-γ(INFγ)を刺激物質として用いシグナル伝達を検討した。BUはLPS刺激で起こるinhibitor of Nuclear factor-kB(IkB)LPSによって導かれる炎症シグナルは2段階に分けて引き起こされていると考えられる。最初のステップはNF-kbの核内移行である。2段階目はJAK1-STAT1の活性化によって起こると考えられる。これらの一連の流れはどの段階でも治療の標的となりうると思われるが、これまでの研究でToll Like Receptor4の阻害薬であるエリトランは臨床試験で治療効果が得られなかった。一方でIFNγ欠損マウスやSTAT1欠損マウスでは敗血症に対し抵抗力を持つことが報告されている。我々の研究結果も2段階目の阻害が敗血症の治療に有益である結果を示唆している。以上よりJAK1/STAT1の活性化の阻害は敗血症治療のターゲットと思われ、ブロモワレリル尿素が敗血症の新規治療薬の候補となりうると思われる。敗血症モデルラットにおける古典的催眠鎮静薬ブロムワレリル尿素の生存率改善効果およびそのJAK1阻害作用を解析した。催眠鎮静効果を持つ薬剤として1907年に発見され、1909年にはアメリカで特許が取得された。我々はBUがマクロファージの活性化を抑制し、盲腸結紮穿孔により作成したラット敗血症モデルの生存率を改善することを見出した。BUは我が国ではかつて「ブロバリン」「カルモチン」などの商品名で販売されていた。1950年代から1960年代にかけて第二次自殺ブームの主役となった。大量服薬でも急性中毒を引き起こすのみで致死性低く、比較的安全。BUは種々のサイトカインを抑制し、NFkBの核内移行を抑制しない。また、IFN-γはSTAT1をリン酸化し、BUはそれを抑制する。と同時にIFN-γによるSTAT1, IRF1, iNOSのmRNAの発現を抑制する。腹腔マクロファージのsiRNA導入によるJAK1/STAT1/IRF1経路のノックダウン実験もおこなったところ、BUはJAK1を特異的に阻害するという結果を得られた。まとめると、20世紀初頭から使用されている古典的催眠鎮静薬BUは盲腸結紮穿孔による敗血症モデルラットの生存率を改善した。LPSの侵入からsepsisに至る過程にはTLR4→NFκB経路とJAK/STAT経路の2段階があり、IFN-γが媒介していると考えられた。BUはヒトに対して安全性が確立された薬剤で、JAK1を特異的に阻害し、sepsisの治療薬となる可能性があるが、その作用機序の完全な解明には至っていない。腹膜炎に伴う敗血症は、腸管からのバクテエリアルトランスロケーションによって引き起こされる。敗血症に続き引き起こされるのがALIおよびARDSである。IL-6はIL-1bやTNF-aの様々な刺激により肺胞マクロファージで産生される。IL-6はその血清中やBALF中の濃度が、患者の予後と比例するといった報告は非常に多く、ICUにおいて血清中IL-6が測定されることが多い。

ALI/ARDSに関わる炎症性メディエーターは、数え上げればきりがないが、最近ではIL-8やHMGB1またその受容体であるRAGEが敗血症の病態において重要な役割を果たしていることが明らかとなり、研究者たちの注目を集めると同時に、新たな治療薬創薬のターゲットとなる可能性を示している。我々は、腹膜炎からALI/ARDSへの一連の流れにおいて、肺胞マクロファージの役割の大きさに注目し研究を行っている。肺胞マクロファージは好機的条件下に存在する唯一のマクロファージであり、極めて高い貪食能を有すると同時に、様々なサイトカインやNOを産生することにより、ALI/ARDS発症に大きく関わっていることが明らかとなっている。これらのデータより、肺胞マクロファージの機能を制御し、炎症性メディエーターやケモカインの産生および放出を抑制することは、肺の炎症を軽減することへとつながる可能性を持っている。また、現在はDSSを内服させた腸炎モデルのラットに対してBUの有効性も検討中である。救急医学
近代日本のアカデミック・カルチャーに関する比較歴史社会学的研究

本研究の目的は、近代日本の大学知識人の文化(アカデミック・カルチャー)の特質を比較歴史社会学的に明らかにすることであったが、今年度に行った研究では、比較研究の理論的枠組を検討し、日本のアカデミック・カルチャーの社会構造的および制度的な前提条件を分析する段階で実質的に終わらざるをえなかった。本研究によって得られた主な知見は次のとおりである。1.大学人の共同体(アカデミック・コミュニティ)のなかでの各学門分野の(また研究者の)威信(ないし正統性)のあいだには、通例、相互に還元できない複数のヒエラルヒ-があり、このヒエラルヒ-間の序列は、大学知識人の「場」(ブルデュー)の外部からの自律性の強さを反映する。2.近代日本の場合、国家の主導によって形成された帝国大学を頂点とする高等教育システムを通じて正統的知識が生産・伝達されていったうえ、大学知識人(および大学出身者)の下位文化が近代以前の伝統的階層文化から断絶していたために、もともと大学知識人の「場」の国家からの自律性は相対的に低かった。3.日本におけるアカデミック・カルチャーの形成において、大学における学部編成のパターンは重要な制度的条件をなしている。この点で、戦時期に急激に進んだ国立大学における理科系学部の重点的拡充が与えた影響は決定的であり、戦後もこの傾向は基本的に持続している。現代日本において大学人の「場」は国家や産業界に対して相対的に低い自律性しか備えておらず、アカデミック・カルチャーに占める「教養知」の要素の比重も低いと思われるが、このことは相互に関連しており、その歴史的前提はすでに戦時期までに準備されていたのではないかというのが私の仮説である。今後はこれを検証すべく、今年度中の実施できなかった研究計画を継続していきたいと考えている。
無限次元Heisenberg群の余随伴軌道上の経路積分

経路積分の研究過程で,Lie群のユニタリ表現間のintertwining作用素を具体的な積分作用素として構成する着想を得た.そこで平成10年度の本研究においては,無限次元の場合の準備段階として,有限次元Heisenberg群の場合にこの着想を適用した.この場合,その既約ユニタリ表現の実現の代表的なものとして,Schrodinger表現,Lattice表現およびFock表現があることが知られており,Stone-von Neumannの定理によりこれらは互いにユニタリ同値であるが,このアイデアにより,これらの間のintertwining作用素をHeisenberg群上の積分作用素として構成できる.このとき真空とよばれるFock表現の元を,このintertwining作用素によりLattice表現にうつせばテータ級数が得られることが知られているが,座標表示および運動量表示の2つのSchrodinger表現を経由するintertwining作用素を構成するとき,そのユニタリ性から可換性が得られ,真空の2つの像を等置したものが,テータ級数に関するJacobiの恒等式に他ならないことがわかった.またFock表現とSchrodinger表現の間のintertwining作用素が可換であるためには,Sp(n,R)のmoduliのパラメータの空間への作用が通常の1次分数変換を捻った恰好になることがわかった.そこでこれを一般化して,これらintertwining作用素と,Sp(n,R)の合同部分群に関するテータ級数の保型性との関係を調べる.また何故可換性を要求すれば,通常の1次分数変換を捻った恰好になるのかその理由を説明することは,spherical harmonics,pluri-harmonicsを係数に持つテータ級数についても同様のことを行うこととあわせて,今後の急務と思われる.経路積分の研究過程で,Lie群のユニタリ表現間のintertwining作用素を具体的な積分作用素として構成する着想を得た.そこで平成10年度の本研究においては,無限次元の場合の準備段階として,有限次元Heisenberg群の場合にこの着想を適用した.この場合,その既約ユニタリ表現の実現の代表的なものとして,Schrodinger表現,Lattice表現およびFock表現があることが知られており,Stone-von Neumannの定理によりこれらは互いにユニタリ同値であるが,このアイデアにより,これらの間のintertwining作用素をHeisenberg群上の積分作用素として構成できる.このとき真空とよばれるFock表現の元を,このintertwining作用素によりLattice表現にうつせばテータ級数が得られることが知られているが,座標表示および運動量表示の2つのSchrodinger表現を経由するintertwining作用素を構成するとき,そのユニタリ性から可換性が得られ,真空の2つの像を等置したものが,テータ級数に関するJacobiの恒等式に他ならないことがわかった.またFock表現とSchrodinger表現の間のintertwining作用素が可換であるためには,Sp(n,R)のmoduliのパラメータの空間への作用が通常の1次分数変換を捻った恰好になることがわかった.そこでこれを一般化して,これらintertwining作用素と,Sp(n,R)の合同部分群に関するテータ級数の保型性との関係を調べる.また何故可換性を要求すれば,通常の1次分数変換を捻った恰好になるのかその理由を説明することは,spherical harmonics,pluri-harmonicsを係数に持つテータ級数についても同様のことを行うこととあわせて,今後の急務と思われる.