hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
新金融取引の認識・測定・開示に関する基礎研究

本研究は、実物経済から金融経済への移行を背景に、先物・オプション・スワップ等の新金融取引を対象として、その認識・測定・開示に関する会計問題の総合的解明と珪論展開を図ろうとするものである。本研究の結果得られた主な知見は、およそ次のとおりである。(1)新金融取引の認識について、新金融取引の多くは未履行契約をなし、会計上の取引とは考えられないというのが従来の会計基準の立均であった。しかしながら、これらの取引は一定の条件のもとで理論的には貸借対照表能力をもつ。(2)新金融取引と時価評価会計について、取引市均の是備・拡充化に伴い、長期的には、「意思決定有用性-時価評価会計」が可能になり、かつ、ますます望ましいものになるかもしれない。(3)新金融取引とヘッジ会計について、「経済的実質主義-意思決定有用性」を強調する立場から、このようなヘッジングの取引事態を一層的確に財務諸表上で反映するヘッジ会計の確立が図られなければならない。企業のヘッジ取引の構造が未だ十分に解明されていない現在、弾力的かつ包括的ヘッジ・モデルとの併用が検討されるべきである。(4)新金融取引と情報開示について、新金融取引に係る開示の中で利害関係者に最も関心ある情報は損失リスクに関する情報である。この均合、リスクそれ自体に係る情報とともに、リスク・コントロールに関する情報が等しく重要になる。以上の研究結果を踏まえ、新金融取引に関する会計基準の制度化にあたっては、漸進的かつプラグマチックな制度変革によって推進すべきことが主張される。平成5年度においては、新金融取引についての基本的問題点を浮き彫りにするために、広く国内外の関連文献の収集・分析を行った。具体的成果は、次のとおりである。1.新金融取引の代表的取引形態の1つであるスワップ取引を対象として、その認識・測定・開示に係る諸問題の考察を行った。2.新金融取引の開示に関して、特にリスクの観点から概念的フレームワークの構築を行い、新金融取引全般にわたる開示の理論的基礎を提示した。3.新金融商品の会計基準に関して、オーストラリア公開草案第59号「金融商品の会計基準」(1993年3月)を採り上げ、国際会計基準委員会の公開草案第40号(E40)との比較のもとで、その特徴と問題点とを検討した。これらはいずれも当初の課題である。新金融取引に関する理論的基盤の構築に向けての研究成果を示すものであり、平成6年度では、これらの研究成果を踏まえて、オプション取引,複合金融取引,先物・先渡取引等、その範囲を拡充し、内容的に一層深化させていく予定である。平成6年度においては、金融取引における実質優先主義をキ-・コンセプトとしてその理論的展開を図ることを主たる課題としてきた。「複合金融商品の会計」では、負債と資本の2つの特性をもった金融商品について会計上どのように認識し、処理するかの問題に対して、最も古典的な複合金融商品の典型例をなす転換社債に焦点を置き、転換社債の会計方法として3つの代替的方法の特徴と問題点を明示するとともに、いずれの方法を選択するかは取引形態のいずれの側面に焦点を置くかに基礎づけられるべきであり、取引の実態に即した処理方法に焦点づけられるべきことを明らかにした。また,金融資産証券化の会計では、金融資産の証券化取引において、資産の譲渡人と譲受人との間に分割された便益とリスクとを会計上どのように取り扱うべきか、証券化による便益・リスクをいかにして的確に把握し、その経済的実質を会計上で適切に反映するかについて考察を行った。結論的には、証券化のような複雑な取引については、従来のように「オフバランス(売却処理)」か「オンバランス(金融処理)」か二者択一的に把握することには無理があるとの認識を示すことにした。この他にも、新金融取引をめぐる会計問題について解明すべき課題と論点とを整理し、最終年度(平成7年度)の研究課題を提示した。

本研究は、実物経済から金融経済への移行を背景に、先物・オプション・スケップ等の新金融取引を対象として、その認識・測定・開示に関する会計問題の統合的解明と理論展開を図ろうとするものである。本研究の結果得られた主な知見は、およそ次のとおりである。(1)新金融取引の認識について、それらの多くは未励行契約をなし、会計上の取引とは考えてないという従来の会計基準の立場に対して、これらの新金融取引は一定の単庄・負債の認識条件のもとで理論的には認識・計上を行い、したがって、貸借対照応能力をもつこと。(2)新金融取引と時価評価会計について、取引市物の整備・拡充性に伴い、含み格差を明らかにし、取引事態の明瞭表示の観点から、時価評価の導入が可能になり、かつ、一層望ましいこと。(3)新金融取引とヘッジ会計について、ヘッジ取引の事態を一層明確かつ的確に財務報告において反省するためには、ヘッジ会計の導入が不可欠になり、そのための取引の構造の解明と会計基準の整備が急物であること。(4)新金融取引と情報開示について、とくに、デリバティブの控失リスクに関する開示とともにリスク・コントロールに関する記述的情報の拡充性が強調させること。以上の研究成果を踏まえ、新金融取引の認識・測定・開示のための会計基準の所存的か、漸進的かつプラグマチックな方法で推進すべきと思われる。
静的データ依存関係に基づく命令ステアリング方式に関する研究

現在のマイクロプロセッサは,複数の命令を並列実行することで,高速処理を実現している.本研究では,プログラムを機械語に翻訳する際に,実行速度に重要な影響を与える命令を予め抽出(静的データ依存の解析)しておき,実際にプログラムを実行するときには,簡単な処理(命令ステアリング)だけで済むようにすることで,従来方式よりも高効率な処理を実現する.研究期間内に行なった評価では,静的ステアリングでも従来方式と変わらない性能が得られることを示した.現在のマイクロプロセッサは,複数の命令を並列実行することで,高速処理を実現している.本研究では,プログラムを機械語に翻訳する際に,実行速度に重要な影響を与える命令を予め抽出(静的データ依存の解析)しておき,実際にプログラムを実行するときには,簡単な処理(命令ステアリング)だけで済むようにすることで,従来方式よりも高効率な処理を実現する.研究期間内に行なった評価では,静的ステアリングでも従来方式と変わらない性能が得られることを示した.本研究では,コンパイル時の静的解析結果を実行時の動的命令ステアリングに活用することを考えている.今年度は,静的データ依存解析を行なうために,コンパイルされた命令コードを基本ブロック毎に解析するポストコンパイルツールを開発した.このツールは,静的なクリティカルパス予測に基づく付加情報を命令コード中に埋め込むことができる.具体的には,命令が基本ブロック内でのクリティカルパスに含まれているかどうかの情報を各命令コードに付加するものである.付加情報を命令ステアリングに利用できるように,SimpleScalarベースのクラスタ化プロセッサシミュレータを改良した.このシミュレータを用いて,静的データ依存解析に基づく命令ステアリング手法の評価を行った,代表的な動的命令ステアリング手法であるAdvanced RMBS (ARMBS)との比較から,静的データ依存解析による命令ステアリング方式は,ほぼ同等のIPCを達成できることを示した.今回の評価に用いた静的データ依存解析によるステアリング方式は,極めて単純なものであるにもかかわらず,ベンチマークによってはARMBSよりも高いIPCを達成している.これは,静的データ依存解析が命令ステアリングに有効であることを示しており,方式のさらなる改良によりクラスタ化プロセッサの性能を10%程度改善できることを意味している,静的データ解析により,動的ステアリング機構のハードウェアを大幅に削減することも可能になることから,今後の低電力プロセッサヘの応用も期待できる.本研究では,コンパイル時に静的に解析したクリティカルパス情報を用いて,実行時の命令ステアリングを効率化しようとしている.本年度の研究では,静的クリティカルパス情報を用いて動的にステアリングを行なう方式について,通信回数および演算器待ちサイクル数の観点から考察を行なった。静的方式でも,クリティカルパスを指標とすることで,通信回数と演算器の負荷均衡のトレードオフ点をかなりの精度で見つけられることが示された.昨年度までの研究で,クリティカルパスに含まれない命令の取り扱いが問題となっていたが,クリティカルパス内の命令と同一演算器を使う場合を除く戦略と組み合わせることで,限定的ながら,性能を改善できる場合があることが分かった.また,動的情報を全く使用せず,コンパイル時にステアリングまで行なってしまう完全静的方式についての評価を行なった.基本的に動的方式に劣るものの,アプリケーションによっては,動的方式に迫るIPCを達成できる場合や,静的+動的方式に勝る性能を発揮する場合も見出された.コンパイル時に判断できる材料のうち,ごく限られた部分だけを用いていることから,うまく材料を組み合わせていけば,完全静的ステアリング方式でも,動的方式に匹敵する性能を発揮できる可能性があり,スーパースカラ方式に代わる新しいプロセッサ構成方式への道が見えてきている.マルチコアプロセッサ向けのシミュレーション環境として,SimpleScalarの替わりにValgrindを使用することを検討した.Valgrindは,SimpleScalarよりも100倍以上高速なシミュレーションを可能にする一方で,パラメタ可変範囲が狭く,これ以上の評価には,他の方式が必要となることが判明した.本研究では,コンパイル時に静的に解析したクリティカルパス情報を用いて,実行時の命令ステアリングを効率化しようとしている。昨年度までの研究では,動的情報を全く使用せず,コンパイル時にステアリングまで行なってしまう完全静的方式についての評価を行なっていた.動的情報と静的情報を組み合わせたハイブリッド方式と完全静的方式の比較を行なうためには,マルチコアプロセッサの評価環境が必要となる.本年度の研究では,SimpleScalarやValgrindの代わりにSimicsシミュレータを基盤とした性能評価環境の整備を行なった.Simicsシミュレータは,仮想マシンを組み合わせて,マルチコアプロセッサの評価環境を構築できることが最大の特徴である.現在,Simicsの実行環境が整い,評価を開始したところである.一方で,マルチコア化されたプロセッサの応用として,コンピュータグラフィクスのレイトレーシング法の高速化について,研究論文をまとめた.従来は,光線を角錐で,物体を直方体でグループ化する手法が一般的だったが,この高速化手法では,光線を平面で,物体を球体でグループ化する.これにより,各グループをマルチコアの各コアに割り当て,適切にスケジューリングすることで高速化を実現することができる.物体と光線との交差判定アルゴリズムにも工夫を凝らし,準実時間でのレイトレーシング画像生成が可能になることを示した.今後,コンパイラの改良により,ユーザによるアプリケーションの手直しなしに,計算の高速化が可能になると考えている.
ヘリコバクター・ピロリにおける胃粘膜上皮細胞増殖因子の探究

【研究の目的】【研究実施計画】3.蛍光タンパク発現ベクターによるCagYの細胞内発現と局在の検討。【研究成果】H. pylori野生株感染で著しく認められたAGS細胞の伸長形態変化は、ΔcagY感染では認められなかったのに対して、ΔcagA感染では、弱いながらも有意な形態変化が確認され、伸長形態変化誘導にCagYの関与が示唆された。また、菌体内CagA免疫染色にて、ΔcagY株におけるCagA分子量に差異があることを再現性持って確認した。これらのことから菌体内のCagA分子量はCagYタンパクに依存することが示唆され、CagYは病原因子CagAに働きかける重要な役割を持つタンパク質としての新しい知見となる成果が得られた。一方、CagYの細胞内発現と局在を検討するために蛍光タンパク発現ベクターへの導入を繰り返し試みたが発現には至らなかった。本検討からCagYは病原因子CagAとの相互関係を有する重要な因子である可能性が示唆された。【目的】本研究では、H.pyloriの外来性遺伝子群cagPAIにコードされる病原因子CagAと、それらの輸送に関わるIV型分泌装置構成タンパク質CagYの役割に焦点を絞り、胃粘膜上皮細胞増殖因子の探究を目的とし、細胞の形質的・生化学的変化の確認を行った。【方法】液体培養2、6、12及び18時間後のH.pylori野生株、cagYノックアウト変異株(ΔcagY)、cagAノックアウト変異株(ΔcagA)を用いて、抗生物質(-)を16及び18時間、FCS(-)を2、5、6及び16時間に条件を変えて培養したヒト胃上皮細胞由来AGS細胞へ感染させ、細胞の形態変化を検討した。また、それぞれの菌体CagAを免疫染色し、定性的解析を行った。【結果】いずれの条件の感染実験でも、野生株感染のAGS細胞に伸長形態変化が認められた。中でも、18時間培養の野生株を抗生物質(-)18時間・FCS(-)2時間培地で培養した細胞に感染させると、46時間後に細胞の著しい伸長形態変化(ハミングバード様)が確認できた。しかし、同じ条件でのΔcagY感染では、細胞のハミングバードは観察されず未感染コントロール細胞との違いは確認できなかった。ところが、ΔcagA感染では、一部の細胞に伸長形態変化が確認できた。他方、野性株、ΔcagY、ΔcagAの菌体内CagA免疫染色像から、ΔcagYのCagAに低分子化が認められている。【結論】IV型分泌機構の構成タンパク質CagYをノックアウトしたΔcagY感染実験でAGS細胞の有意な形態変化がないにもかかわらず、病原性毒素CagAのノックアウト株・ΔcagAで、弱いながらも有意な形態変化が観察されたことは、CagYの新たな機能を解明する上で重要な知見が得られた。また、ΔcagYでCagAの低分子化が認められたことから、CagYの新機能解明の手がかりが得られた。【研究の目的】本研究は、Helicobacter pylori(ピロリ菌)の外来性遺伝子群cagPAIにコードされる病原因子CagAと、それらの輸送に関わるIV型分泌装置構成タンパク質CagYの役割に焦点を絞り、胃粘膜上皮細胞増殖因子を探究するため、前年度の研究によりcagY遺伝子ノックアウト変異株(ΔcagY)でCagAタンパク(CagA)の低分子化が示唆されたことから、本年度はCagAの低分子化について再確認をするとともに、CagYタンパク(CagY)の細胞内発現と局在の検討を目的とした。【研究実施計画】1.CagAの低分子化についての再確認をする。2.蛍光タンパク発現ベクターによるCagYの細胞内発現と局在を検討する。【研究成果】CagAの低分子化について再確認をするために作製を試みた他の臨床分離株のΔcagYΔcagAは形質転換体作製途中で目的外の遺伝子変異が入ってしまい、完全な変異株の作製には至らなかった。そこで、既存の野生株とそのΔcagY、ΔcagAについて、DNA鑑定などで応用され複数のプライマーによって確認可能なRAPD-PCR法を試みた。

その結果、同株の変異体と確認でき、さらにそれぞれのCagA免疫染色像から、再度、CagAに低分子化現象が認められた。これらのことからCagAの分子量はCagYタンパクに依存することが示唆され、CagYは病原因子CagAに働きかける重要な役割を持つタンパク質としての新しい知見となる成果が得られた。一方、CagYの細胞内発現と局在を検討するために蛍光タンパク発現ベクターへの導入を繰り返し試みたが発現には至らなかった。今後、過去の遺伝子解析データを含む本研究結果をもとに抗CagY抗体を作製し、ピロリ菌感染後のAGS細胞におけるCagA・CagYの局在を確認し、胃粘膜上皮細胞増殖因子としての関連について考察していきたいと考える。
イオンチャネルと細胞の代謝

イオンチャネルの開閉については,従来主として膜電位依存性および伝達物質による制御の面から研究が進められて来たが,チャネル開閉機構が細胞内Ca^<2+>の影響を受けることが明らかにされ,更にATPおよびH^+の作用を受けることが明らかにされるに到って,チャネルの機能と細胞の代謝状態との関係を解明する途が開けた.本研究では,胚細胞から神経細胞にいたる種々の細胞についてチャネルの性質を詳しく調べる一方,実験方法の開発も行われ,数々の新知見が得られた.研究進行の過程において研究会を2度開催し,班員間の情報交換の場とすると共に,この分野に関心を持つ研究者にも広く参加を呼びかけ,研究者層の拡大をも図った.この研究において得られた主な知見および実験方法は次の通りである.単離した心筋細胞の中央部にオイル間隙を作り、細胞の一部を切断して細胞内潅流を行うと共に、膜電位固定をも行う方法を確立した。この方法によって細胞内液の組成を迅速に変えることが可能となったので、今後の発展が期待される。Ca依存性Kチャネルについては、Fura2の蛍光を指標として細胞内Ca^<2+>濃度を測定する方法をパッチクランプ法と併用することにより精細な研究が進められ、Ca依存性Kチャネルが3種類に分類されうることが明らかにされた。細胞内Ca^<2+>濃度とCl電流との関係についても注目すべき結果が得られた。即ち、イカ巨大神経線維において細胞内Ca^<2+>濃度を10^<-10>M程度まで下げると、Cl^-透過性が増大し、カエル後根神経節ニュ-ロンではGABAによって誘発されるCl^-電流が細胞内Ca^2+D1濃度の上昇によって抑制されることが見出された。また、マウス膵島β細胞では、細胞内Ca^2+濃度低下の際に見られる脱分極時には主としてCl^-が内向き電流を運んでいることが明らかとなった。神経系の分化・増殖の面でも、胚植物半球前方割球がNaチャネルを誘導することが証明された。昭和61年8月28日から3日間にわたり大津市に於て班会議を開催した。この班会議での報告の概要は次の通りである。1.イオンチャネル開閉の分子機構に関して:口径の大きいマイクロピペットを用いる新らしいパッチクランプ法(井上),ゲート機構に関係する活性物質の結合部位間に負の協同現象が見られること(瀬山),チャネル蛋白分子のコンフォーメーションの変化は旋光分散の変化として捉えられること(渡辺),P物質はシナプス前線維に作用して活動電位発生を介しないグルタミン酸放出を起すこと(竹内),イセエビ歩脚神経筋接合部ではグルタミン酸はシナプス前線維の【K^+】透過性を上昇させ、この作用はGTP結合蛋白を介するものであること(川合),家兎および蛙について、それぞれ交感神経節細胞のムスカリン性受容体は多様なイオンチャネルを支配していること(小林,久場)が報告された。また更に副交感神経節細胞ではアドレナリンがNa/K輸送の制御に関与している可能性が示された(赤須)。2.イオンチャネルの機能に及ぼす細胞内【Ca^(2+)】

ならびに細胞内代謝産物の影響に関して:イカ巨大神経線維では細胞内【Ca^(2+)】がNaチャネルもKチャネルも閉塞すること(山岸),心筋の内向き整流電流はゲート機構を有するチャネルを流れ、このチャネルは細胞内【Mg^(2+)】によって閉塞される(野間),モルモット盲腸紐平滑筋の【Ca^(2+)】感受性Kチャネルでは【K^+】と【Na^+】との間に干渉が見られ(富田)、膵β細胞では陽イオンを互に殆んど区別しないイオンチャネルが存在すること(北里)が報告された。3.チャネル蛋白の細胞内輸送に関して:ホヤ4細胞胚のNaチャネルの分化はアクチノマイシンDで抑制される(高橋),また特定の伝達物質に感受性を持つ細胞のみを選択的に取除く方法(福田)が報告された。
「保護する責任」と体制転換の緊張関係－既存政府の国際的正統性の観点から－

保護する責任と体制転換の緊張関係を既存政府の正統性の観点から考察するという本研究の大きな問題意識に基づき、2018年8月、「保護する責任と体制転換のジレンマに関する一考察ーリビア紛争におけるカダフィ政権の政府性をめぐってー」と題する論文を『国際法外交雑誌』第117巻第2号、135頁-163頁に公表した。2018年11月10日、京都大学にて開催された国際法研究会において、「シリア紛争初期・中期におけるアサド政権の政府性ー重大な人権侵害を行う既存政府の実効性及び正統性喪失の意味合いー」と題する報告を行った。本報告に対して研究会の先生方からいただいた根本的なコメントや質問は、その後の研究を進める上で大変有益なものであった。そして、本報告に対するこれらのコメントや質問を踏まえて、とくにリビア紛争とシリア紛争の比較検討という観点から、「政府承認論の最近の展開ー「シリア人民の正統な代表」としての「シリア国民連合」の承認の意味合いー」と題する論文を執筆した。本論文は、2019年9月に、『安藤仁介先生追悼論文集』(仮称)に掲載される予定である。現在は、ベネズエラ紛争における政府承認など、関連する近年の実行に関する検討を始めるために、資料を収集している段階である。また、保護する責任と体制転換のジレンマをめぐっては、常任理事国の対立が依然として大きく、度々拒否権が投じられている。この点に着目し、重大な人権侵害が生じている状況での拒否権行使のあり方、行使抑制の基準も模索していきたい。本研究の着想に至った「アラブの春」における体制転換の実行のなかでも、リビア紛争とシリア紛争についてそれぞれ論文を執筆することができた。今後も、関連する実行を丹念に分析していきたい。ベネズエラをはじめ政府承認に関する近年の実行を検討することによって、保護する責任と体制転換のジレンマの意味合いを明らかにしていきたい。また、2017年11月にイギリスで報告した英語のペーパーを加筆修正し、積極的に海外のジャーナルに投稿していきたい。本年度は、安藤仁介先生追悼論文集に掲載予定のシリアに関する論文の執筆に集中していたために、国連や各国の公文書館に赴き、資料を収集する時間を取ることが出来なかった。次年度は、関連する実行の1次資料を収集するために、アメリカ、イギリスなどに赴く際に、相当額の旅費が必要で有ると考えている。
ガンマ線領域での磁気光学効果測定と金属物性への応用

メスバウアー分光は原子核のガンマ線による無反跳共鳴吸収の観測を行うものであり、その測定から原子核のエネルギー準位を、例えば、最も典型的なメスバウアー共鳴核である^<57>Feの場合は10^<-9>eVのオーダーで極めて精密に超分解能で測定することができる。従って、10-7eVのオーダーである電子系と核との超微細相互作用の詳細を調べることができ、電子系の情報すなわち核をプローブとした物質の微視的な電子状態を調べることがこの方法を用いて行うことができる。特に、局所磁性の測定が超微細磁場から可能であり、高温酸化物超伝導体や準結晶、金属人工格子、ナノメートルスケールの金属微粒子などの新規な物質の物性、特にそれらの示す磁気的性質を明らかにすることができた。さらにメスバウアー分光は物質中での核準位を正確に測定するため、標準線源と標準吸収体の中間にガンマ線を透過させる透過体を配置させ、その屈折率を時間的に変化させ、ガンマ線の位相を時間的に変化させれば、その位相の時間変化は正確にガンマ線のエネルギー変調として観測することができる。この場合は正確なガンマ線の周波数測定のために縮重した核からの非偏光ガンマ線を線源とし吸収体としても縮重した核を用いるが、磁気双極子相互作用で縮重の解けた核から放射されるガンマ線はその磁場と伝播の方向に依存して偏光している。従って、これらの偏光ガンマ線源を用いれば逆に対象物質の磁気構造や伝播過程での偏光面の回転、すなわち、ファラデー回転などの測定を行うことができ、可視光の波長領域で数多く行なわれている光学測定を金属・合金薄膜について遂行することができる。これらのことから、本研究では位相変調メスバウアー分光や偏光ガンマ線源を用いた研究、さらに直線偏光である放射光を用いた核共鳴散乱などを行い、金属・合金中を伝播する電磁波の応答から金属物性を調べることが可能になった。本研究の目的は超高真空スパッタ装置を用いて金属人工格子磁性体や非平衡合金磁性体膜を作製し、それらの微視的な金属物性を核物性研究手段の一つとしてよく知られているメスバウアー分光法を従来の方法とは異なった新しい手法から明らかにすることにある。金属人工格子やナノメートルスケールの組織を有した新しい金属・合金薄膜について直線偏光あるいは円偏光ガンマ線源を用いて行い、物質との応答、即ち、ガンマ線領域での磁気光学効果を測定しその応用を計る。具体的な目的事項としては・超高真空スパッタ装置を用いた金属人工格子磁性体や非平衡合金磁性体膜の作製・偏光γ線源の調整・直線偏光γ線源による磁性体磁気構造の決定・円偏光γ線源による超微細磁場の符号決定・ファラデー効果及び磁気2重反射の測定と応用・偏光γ線源を用いた内部転換電子メスバウアー分光・放射光をガンマ線源とした磁気光学効果の測定等を予定している。本年度は超高真空スパッタ装置の立ち上げと中古品ではあるが超高真空電子ビーム蒸着装置の立ち上げを行った。超高真空電子ビーム装置ではFe/Hf金属人工格子の作製を行い、その磁気的性質を測定した。超高真空スパッタ装置を用いては窒素ガス雰囲気中での成膜から新しいFeN膜を作製することができ、その構造及び磁気的性質など物性をX線回折、SQUID磁化測定及びメスバウアー分光測定から探索中である。

さらに液体急冷Nd-Fe-B-X合金の構造及び磁気的性質をSQUID磁化測定及びメスバウアー分光測定から明らかにした。さらにアモルファスCoFeSiB合金膜の核共鳴前方散乱実験をSPring-8BL09XUビームラインで成功さすことができ、放射光の直線偏光を用いた測定を行った。超高真空スパッタ装置を用いて金属人工格子磁性体や非平衡合金磁性体膜を作製し、それらの微視的な金属物性を核物性研究手段の一つとしてよく知られているメスバウアー分光法を従来の方法とは異なった新しい手法、すなわち直線偏光あるいは円偏光ガンマ線源を用いて行い、物質との応答、即ち、ガンマ線領域での磁気光学効果を測定しその応用を計ることを目的として本研究課題を開始した。具体的には、偏光γ線源の調整・直線偏光γ線源による磁性体磁気構造の決定・円偏光γ線源による超微細磁場の符号決定・ファラデー効果及び磁気2重反射の測定と応用・偏光γ線源を用いた内部転換電子メスバウアー分光・放射光をガンマ線源とした磁気光学効果の測定等を目的としているが、本年度は前年度に引き続き以下の項目を遂行した。(1)超高真空スパッタ装置を用いた磁性薄膜FeNの作製、超高真空電子ビーム蒸着法を用いてFe/Hf金属人工格子の作製(2)偏光ガンマ線源の調整、強磁性体であるα-Fe中にドープされた25mCi^<57>Co線源をアイソトープ協会より購入し永久磁石を装着した線源ホルダーを用いて偏光ガンマ線源とした。同じように標準吸収体であるα-Fe膜を永久磁石を用いて磁化した標準試料ホルダーも作製しこのホルダーは線源磁化と吸収体であるα-Fe磁化の相対角度を任意に変えれるようにした。本研究は、超高真空スパッタ装置を用いて金属人工格子磁性体や非平衡合金磁性体膜を作製し、それらの微視的な金属物性を核物性研究手段の一つとしてよく知られているメスバウア一分光法を従来の方法とは異なった新しい手法から明らかにすることにある。金属人工格子やナノメートルスケールの組織を有した新しい金属・合金薄膜について直線偏光あるいは円偏光ガンマ線源を用いて行い、物質との応答、即ち、ガンマ線領域での磁気光学効果を測定しその応用を計り、超高真空スパッタ装置を用いた金属人工格子磁性体や非平衡合金磁性体膜の作製・偏光γ線源の調整・直線偏光γ線源による磁性体磁気構造の決定・円偏光γ線源による超微細磁場の符号決定・ファラデー効果及び磁気2重反射の測定と応用・偏光γ線源を用いた内部転換電子メスバウアー分光・放射光をガンマ線源とした磁気光学効果の測定等を予定して研究を遂行し、研究課題は以下の項目について進行中である。・超高真空スパッタ装置を用いた磁性薄膜の作製・偏光γ線源の調整・直線偏光γ線による磁性体磁気構造の決定・ファラデー効果および磁気2重反射の測定偏光γ線による測定は継続中であるが、購入したヘリコン・スパッタ装置を用いて新しいFe-N薄膜の作製に成功し、その磁性を測定した。成膜条件の詳細を調べ基板温度・Ar/N2ガス分圧比などが大きく影響することが判明した。さらにペロブスカイト型鉄酸化物に注目し7Tまでの強磁場下メスバウアー分光測定を行い、Sr_3Fe_2O_7やSr_<2/3>La_<1/3>FeO_3などのスピン構造を明らかにした。
リラクサ-の基礎機能に関する共同研究

鉛を含むペロブスカイト酸化物のBサイトを、価数の異なる2種類の原子で置き換えた構造Pb(B'B")03をもつ誘電体は、特異な誘電的性質を示す。誘電率は非常に大きくしかもプロードで。低周波において特徴的な分散を示す。この系は特徴的な緩和過程に名をとって、リラクサ-と呼ばれている。小型積層コンデンサ、圧電素子などへの応用に熱い目が注がれている。B',B"の組み合わせによって種類は沢山あるが、代表的なものはPMNと呼ばれているPb(Mg1/3Nb2/3)03である。PMNセラミックスを用いた中性子線回折とそのRietveld解析(RIETAN-94)を行った。実験は原子力研究所JRR3号炉T1-3施設を用いた。解析の結果は次のとおり。(1)Pb原子はペロブスカイト構造の理想的なAサイトから大きくくずれ球面上に分布し、一方O原子は{100}面からシフトしてリング上に分布する不規則構造をとる。(2)低温になるにつれて、この立方晶不規則構造の中に、{111}方向に原子がシフトした極性菱面体相が発達する。しかし10Kにおいても菱面体相は全体の26%を占めるに過ぎない。(3)この事実は、PMN焼結体からの光第2高調波発生からも確認された。この場合には、セラミックス特有の粒界による散乱で第2高調波は非干渉的となり、強度は第2高調波を発生する極性領域の体積に比例する。(4)PMNに電場を印加することによって、結晶全体を強誘電相することができる。しかしこの現象は、試料の履歴に強く依存する。電場を印加しないで試料を冷却する(ZFC)場合、低温で電場を印加しそのまま温度をあげる(FH/ZFC)場合、電場を加えて温度を下降させる(FC)場合、電場を0にし温度を上昇させる(ZFH/FC)場合では複屈折の挙動は著しく変化する。これはスピングラスに見られる現象と類似している。さらに温度一定にして、電場を印加して複屈折の時間変化をみる。低温では非常に長い時間をかけて複屈折が上昇していく過程が見られた。1.なぜリラクサ-か鉛を含むペロブスカイト酸化物のBサイトを、価数の異なる2種類の原子で置き換えた構造Pb(B'B")03をもつ誘電体は、特異な誘電的性質を示す。誘電率は非常に大きくしかもブロードで、低周波において特徴的な分散を示す。B'B"の組み合わせによって種類は沢山あるが、代表的なものはPMNと呼ばれているPb(Mg1/3Nb2/3)03である。PMNの場合には、数万に達する誘電率が室温付近で最大となるが、電気分極の長距離的な発達は見られず、10Kまで平均の結晶構造は立方晶のまま、光学的にも等方的である。

このような性質はセラミックスのみならず単結晶でも発現する。この系は価数、イオン半径の異なる2種類の原子が同じサイトに入ることによるフラストレーション系であり、スピングラスに見られる履歴現象、長時間緩和現象などが発生する。種々の相互作用が関与する1種の"複雑系"と見ることもできる。2.結晶構造の特徴PMNセラミックスを用いた中性子線回折とそのRietveld解析(RIETAN-94)を行った。実験は原子力研究所JRR3号炉1-3施設を用いた。解析の結果は次のとおり。(1)Pb原子はペロブスカイト構造の理想的なAサイトから大きくずれ球面上に分布し、一方O原子は{100}面からシフトしてリング上に分布する不規則構造をとる。(2)低温になるにつれて、この立方晶不規則構造の中に、{111}方向に原子がシフトした極性菱面体相が発達する。しかし10Kにおいても菱面体相は全体の26%を占めるに過ぎない。この事実は、PMN焼結体からの光第2高調波発生からも確認された。この場合には、セラミックス特有の粒界による散乱で第2高調波は非干渉的となり、強度は第2高調波を発生する極性領域の体積に比例する。電子線回折では(1/2.1/2,1/2)の超格子反射が観測された。この超格子反射の暗視野像をみると、約3nmのクラスターが観察され、これはMgとNb原子の1:1秩序が起因であると言われている。この超格子反射は温度変化を持たない。3.電場印加効果PMNに電場を印加することによって、結晶全体を強誘電相にすることができる。しかしこの現象は、試料の履歴に強く依存する。電場を印加しないで試料を冷却する(ZFC)場合、低温で電場を印加しそのまま温度をあげる(FH/ZFC)場合、電場を加えて温度を下降させる(FC)場合、電場を0にし温度を上昇させる(ZFH/FC)場合では複屈折の挙動は著しく変化する。これはスピングラスに見られる現象と類似している。さらに温度一定にして、電場を印加して複屈折の時間変化をみる。低温では非常に長い時間をかけて複屈折が上昇していく過程が見られる。
アモルファス炭素系薄膜の科学

本研究では、次の班編成により研究参加者の専門領域を分けた。【合成班】主に気相合成法を中心に原料、プラズマ励起、イオン衝撃がアモルファス炭素系膜の構造・特性・性能をどのように制御するか、これまでの研究成果をまとめ、整理する。【構造班】「ダイヤモンドライク」の根拠を明確にする。ダイヤモンドライク以外のアモルファス炭素系膜の構造分類を行う。【特性班】アモルファス炭素系膜の特性を硬さにこだわることなく調査する。例えば表面反応を学術的に定義しそれを生体反応などを考察する武器とする。【性能班】アモルファス炭素系膜の先端的応用例を分類する。膜の表面官能基を設計することで量子物理学、生体化学とのマッチングを整理する。【総括班】以上4班の班長と有識者からなる。第1回総括班会議ならびに第1回研究会を7月23日(金)に東京工業大学百年記念館第一会議室で行った。総括班メンバーを中心に7件の発表を行った。この研究会の中で、研究会参加研究者の有する資源を共有し、アモルファス炭素系薄膜の合成、構造評価、特性評価ならびに性能評価を統一的に行うことが今後のアモルファス炭素系薄膜の科学を進める上で重要であると結論した。さらに11月29日(月)30日(火)には産業技術総合研究所(つくば)にて開催されたダイヤモンドシンポジウムでは、本研究参加研究者により30件におよぶ講演が行われた。研究会参加研究者の有する資源について、それを利用した具体的な成果とともに発表された。会期中に第2回総括班会議がおこなわれ、第2回研究会の内容確認が行われた。第2回研究会は平成17年1月21日(金)22日(土)に那覇市オーガストイン久茂地で行われた。招待講演2件と本研究参加研究者による12件の研究紹介が行われ、来年度に向けての研究手法の検討が行われた。
鯨類の妊娠に特異的なタンパクに関する免疫生化学的および分子生物学的研究

本研究は鯨類における繁殖生理機構の解明および鯨類において臨床例のない妊娠特異タンパクの繁殖管理への応用を目的としている。具体的には胎児由来のalpha-fetoprotein (AFP)および胎盤由来のpregnancy-associated glycoprotein (PAG)に着目し、本年度はスジイルカAFP測定系の確立を行い、血清中のAFP量を調べるとともにAFP mRNAの発現性状を解析した。一方PAGについてはcDNAクローニングを行い、一次構造の解明を行った。胎児血清中のAFP濃度は胎児の発育に伴い濃度が減少する傾向が見られ、妊娠雌血清については妊娠中期に高値を示す傾向がみられた。さらにリアルタイム定量RT-PCRを用いて胎児および妊娠雌の各器官の測定を行ったところ、胎児肝臓において高レベルの発現が認められた。また胎児肝臓および胎児胎盤における同mRNAの妊娠進行に伴う変化を調べたところ、肝臓では発育にともない減少する傾向がみられたが、胎盤ではほとんど発現がみられなかった。以上により妊娠期間中のイルカ類において、AFPの由来は主に胎児肝臓であることが明らかとなった。また妊娠雌におけるAFPの血中レベルとその変動が明らかとなり、妊娠成立・維持の指標とする際に必要な基礎的知見が得られた。一方胎盤組織よりPAGのクローニングを行った結果、6種類のクローンが確認され、得られた同塩基配列は397-404個のアミノ酸翻訳領域から構成されていた。同アミノ酸配列は他の陸上哺乳類PAGと高い相同性を示したことより本種のPAGをコードしていると考えられ、鯨類で初めて遺伝子レベルでのPAGの存在があきらかとなった。AFPおよびPAGに関する基礎知見の集積は未知なる鯨類の繁殖生理学を理解する上で重要で意義深く、これら分子を鯨類の飼育・生態管理へ応用する際に必要不可欠な成果である。具体的には胎児由来のalpha-fetoprotein(AFP)および胎盤由来のpregnancy-associated glycoprotein(PAG)に着目し、本年度はスジイルカAFP蛋白の精製・同定並びにcDNAクローニング、さらにPAGを含む胎盤由来妊娠特異タンパクの検索およびcDNAクローニングを行った。AFPの精製は胎児血清を抗ヒトAFP血清および抗スジイルカ雄血清(a-male)を結合したアフィニティーカラム並びにSuperdex200ゲル濾過カラムに供して行った。精製品の分子量はゲル濾過で78kDa、SDS-PAGEで68kDaでありこれらの分子量およびN末端シーケンスにおいて得られたアミノ酸配列は他動物と高い相同性を示した。得られたスジイルカAFP cDNA塩基配列は610個のアミノ酸翻訳領域から構成され、同配列は他の陸上哺乳類と80%以上の相同性を示した。以上の結果よりスジイルカのAFPがタンパクおよび遺伝子レベルで同定され、海棲哺乳類で初めてAFPの存在を明らかにした。次に妊娠各期の胎盤組織より作製した抽出液をa-maleアフィ二ティーカラムに供し、2つのPass fraction(Pass1,Pass2)に対する抗体を作製した。Western blottingにおいてPass2に対する抗体は妊娠雌血清に特異的な成分と反応し、胎盤由来妊娠関連血清タンパクの存在が示唆された。また胎盤組織よりPAG cDNAの部分配列が得られ、本種におけるPAGの存在が示唆された。
金属錯体と半導体を融合した高機能二酸化炭素還元光触媒の開発

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
新規酸化物プロトニクス材料の創成とその物性評価

本研究では,特にプロトン伝導型固体酸化物燃料電池のためのプロトン-電子(ホール)混合伝導性を有する新規酸化物カソード材料開発の方向性を検討する.特に両性サイトパーコレーション伝導に着目し,プロトン伝導性マトリックスと電子(ホール)伝導性マトリックスの固溶体を作製することによりプロトン-電子(ホール)混合伝導性を発現させる.これまで,プロトン伝導性マトリックスであるBaZrO3とホール伝導性マトリックスであるBaPrO3が広い範囲でペロブスカイト構造の固溶体(BaZr1-xPrxO3)を形成することに着目し,検討を進めてきた.平成23年度においては,前年度までに高温X線回折測定により示唆された相転移挙動について更に詳細に検討するため,高温Raman分光測定を行った.Pr濃度が高い組成においてはバンド間遷移に起因すると考えられる蛍光による妨害が見られたが,この問題は長波長レーザーを用いることにより避ける事が可能であった.高温Raman測定の結果から,高温X線回折により観測された相転移(体心斜方晶→単純斜方晶→菱面体晶→立方晶)に対応すると考えられるスペクトル変化が観測された.特に,Ramanスペクトルは結晶構造変化に鋭敏に依存し,従来のX線回折法と比較して上記の相転移温度をより精密に決定できることがわかった.また,高温における結晶相を温度・組成の関数として系統的に検討する事により,室温における結晶系を含めた相関係の包括的な描像を把握する事が可能であり,両性サイトパーコレーション伝導に基づくBaZrO3-BaPrO3系プロトン-ホール混合伝導体開発のための重要な知見を得た.本年度は,これまでに報告されてきたプロトニクス材料酸化物のみならず,固体酸,高分子材料をも含めて幅広く調査を行い,新規酸化物の方向性を検討することを目的とし,主に文献調査を行った.その結果,これまでの多くの研究が高いプロトン伝導性を追求してきたこと,それに反して水素分離膜やプロトン伝導体を用いた固体酸化物型燃料電池(SOFC)で必要となるプロトン-電子(ホール)混合伝導体に関する研究がほとんど行われていないこと,そのために電子伝導性にマスクされた高いプロトン移動度を有する物質群を見逃してきた可能性があることを指摘した.以上の調査からプロトン-電子混合伝導体の開発を目的とすることにした.また,これを実現する方法として,(1)プロトン伝導と電子伝導をになう2種類のイオンの形成する酸素多面体ネットワーク上で両性サイトパーコレーション伝導により実現させる方法と,(2)電子伝導を有するナノ粒子の表面にプロトン活性を誘起させてナノコンポジット体で電子伝導とプロトン伝導ネットワークを形成するナノコンポジット法,の2種類の可能性を見いだした.前者では,両性パーコレーションを実現できる物質系としてBaZrO_3(プロトンマトリックス)-BaPrO_3(電子伝導性ネットワーク形成)系が相互溶解度が高く,必要なパーコレーション閾値を満たすことがわかった.また後者では,ナノ粒子表面ならびに界面に存在するOH基および吸着水による界面プロトン伝導性を電子伝導性酸化物ナノ粉末で実現する方法であり,表面のプロトン活性を誘起する化学ドーパントによる修飾について検討することとした.本研究では特にプロトン伝導型固体酸化物燃料電池のためのプロトン-電子(ホール)混合伝導性を有する新規酸化物カソード材料開発の方向性を検討する.特に,プロトン-電子混合伝導性を両性サイトパーコレーション伝導により実現させる.平成22年度においては,主にバルクでのプロトン-電子混合伝導性を有する酸化物材料に関する基本的電気化学特性について検討を行った.プロトン伝導性を有するBaZrO_3系とホール伝導性が支配的なBaPrO_3系が広い範囲でペロブスカイト構造の固溶体(BaZr_<1-x>Pr_xO_3)を形成することを利用して,ZrおよびPr酸素八面体ネットワークによるサイトパーコレーション型のプロトン-ホール両立性伝導を実現させることを試みた.まず実験に先立って,Pr^<3+>/^<4+>の混合原子価を有するイオンをB-サイトに含む系におけるH2_O及びO_2の化学ポテンシャルをインデックスとして3次元の欠陥濃度を描いた(SSPC-15において発表).次に,高温粉末X線回折によりBaZrO_3-BaPrO_3系の相転移を観察し,Pr組成と温度の関数として相図の概略図を作成した.BaPrO_3では低温で2種類の斜方晶から菱面体晶,立方晶へと相転移が起こるが,X線回折パターンにおける変化は非常に小さいため高温Raman分光測定による予備測定を行い,より精密な評価が可能であることを確認した.また.高エネルギー加速器研究機構(KEK)フォトンファクトリーにおいて,軟X線吸収分光ならびに共鳴光電子分光測定によるBaZr_<1-x>PrxO_3系固溶体の電子構造観察を行った.本研究では,特にプロトン伝導型固体酸化物燃料電池のためのプロトン-電子(ホール)混合伝導性を有する新規酸化物カソード材料開発の方向性を検討する.特に両性サイトパーコレーション伝導に着目し,プロトン伝導性マトリックスと電子(ホール)伝導性マトリックスの固溶体を作製することによりプロトン-電子(ホール)混合伝導性を発現させる.これまで,プロトン伝導性マトリックスであるBaZrO3とホール伝導性マトリックスであるBaPrO3が広い範囲でペロブスカイト構造の固溶体(BaZr1-xPrxO3)を形成することに着目し,検討を進めてきた.

平成23年度においては,前年度までに高温X線回折測定により示唆された相転移挙動について更に詳細に検討するため,高温Raman分光測定を行った.Pr濃度が高い組成においてはバンド間遷移に起因すると考えられる蛍光による妨害が見られたが,この問題は長波長レーザーを用いることにより避ける事が可能であった.高温Raman測定の結果から,高温X線回折により観測された相転移(体心斜方晶→単純斜方晶→菱面体晶→立方晶)に対応すると考えられるスペクトル変化が観測された.特に,Ramanスペクトルは結晶構造変化に鋭敏に依存し,従来のX線回折法と比較して上記の相転移温度をより精密に決定できることがわかった.また,高温における結晶相を温度・組成の関数として系統的に検討する事により,室温における結晶系を含めた相関係の包括的な描像を把握する事が可能であり,両性サイトパーコレーション伝導に基づくBaZrO3-BaPrO3系プロトン-ホール混合伝導体開発のための重要な知見を得た.
知的障害児の体力トレーニングの方法と効果

知的障害児の体力発達は低い水準にとどまるのが一般的であるが、ある私立養護学校において、高等部3年生の生徒全員がフルマラソンを完走できる水準の体力を身につけている。本研はこの生徒たちの体力の水準を明らかにすること、この生徒たちがどのようなトレーニングを行ったのか、その内容を分析することである。トレーニングの内容は、週6日間、5kmのランニングである。ランニングは個人のペースで走り、仲間との競走も自由な状態となっていた。ランニング中の心拍数は平均150拍/分で、最後の1kmは165180拍/分という高水準の負荷となっていた。これに加えて週3回の体育を行っている。体育においては、柔軟性、筋力、平行性の運動が中心となっていた。運動負荷の面からみて特筆すべき強度をもったプログラムではなかったが、きついことや、くるしいことを強要するとパニックを起こして抵抗することが多い障害児に対して指導者の指導上の配慮は大きいものであった。年間にわたって市民、県民レベルで行われる競技会に出場し、次の大会への出場を動機づけにして、練習を行っていた。一般の人の中で上位に入ることが本人の社会参加意欲や自信につながるというサイクルが形成されていた。体力水準の診断テストの結果、筋力、持久力、瞬発力、平衡性、敏捷性、柔軟性の全ての項目において対象の養護学校は他の養護学校より有意に高い水準にあることが明らかとなった。特に、全身持久力においては、一般の高等学校生徒の平均値を上回る水準であった。知的障害児(精神薄弱児)の体力・運動能力は健常児のそれに比して大きく遅れがあることが知られている状況の中で、年間にわたって毎朝走トレーニングを行っているA養護学校がある。本研究はA養護学における走トレーニングが生徒の体力発達にどのような影響を与えているかを明らかにすることを目的とする。対象児は養護学校中等部・高等部生徒男女計52名である。対照群の生徒は、トレーニングは行わず通常の教育活動を行っている養護学校の生徒である。体力測定の内容は、形態、筋力、瞬発力、敏捷性、平衡性、柔軟性、持久力(最大酸素摂取量を含む)である。また、その走トレーニングが、どの程度の負荷になっているかについて心拍数を指標に評価することにした。体力測定の結果、身長、体重などの形態面に関しては、一般の養護学校の生徒との間に差はみられなかったが、皮下脂肪厚においてはA養護学校生徒が有意に低い値を示し、いわゆる肥満児はいないという状況であった。握力、背筋力においても、また自動車エルゴメーターパワーテストや立ち幅跳びなどの瞬発力においても、また平衡性、持久力においてもA養護学校が他の養護学校生徒より高い値を示し、体力の全般にわたって高い水準を示した。ただし、中学1年生においては、走力以外の項目においてはほとんど同じ水準を示した。中学1年生は、小学校の6年間は他の養護学校に在籍しており、走トレーニングは行っていなかった。それがA養護学校中学部への進学によって、トレニングを開始したことになる。これらの生徒の体力がこれ以降どのように変化するかを次年度追跡することも本研究の目的の一つとなっている。体力測定の結果、持久力についてはA養護学校は他の養護学校に比して得に顕著な発達を示し、例えば持久走においては、非障害児の平均値を上回る生徒が半数以上みられなど、トレーニングが有酸素的機能の向上に有効であることがうかがわれた。この生徒の多くは重度の知的障害児である。本研究の第一の目的は、この生徒たちがどのようなトレーニングを行ったか、その内容を分析することである。第二の目的は、生徒たちの高度の走力の背景にある体力の水準を明らかにすることである。

トレーニングの内容は、早朝(日曜を除く)5kmのランニングが中心であった。ランニングは個人のペースで走り、仲間との競争も自由な状態となっていた。ランニング中の心拍数は150拍/分前後で、最後の1kmは165180拍/分という高水準の負荷となっていた。これに加えて週3回の体育を行っている。体育においては、柔軟性、上肢筋力、背筋力、跳力の運動が中心となっていた。運動負荷の面からみて特筆すべき強度をもったプログラムではなかったが、きついことや、くるしいことを強要するとパニックを起こして抵抗することが多い障害児に対して指導者の指導上の配慮は大きいものであった。年間にわたって市民、県民レベルで行われる競技会に出場し、次の大会への出場を動機づけにして、練習を行っていた。一般の人の中で上位に入ることが本人の社会参加意欲や自信」につながるというサイクルが形成されていた。体力水準の診断テストの結果、筋力、持久力、瞬発力、平衡性、敏捷性、柔軟性の全ての項目において対象の養護学校は他の養護学校より有意に高い水準にあることが明らかとなった。特に、全身持久力においては、一般の高等学校生徒の平均値を上回る水準であった。ただし、また形態発育の面でも姿勢の異常や肥満の出現率は有意に低い状態であった。
小児小腸組織から樹立する上皮オルガノイドの組織構築能解析

本研究では新生児・乳幼児の小腸組織、しかも組織ダメージを受け外科切除された小腸組織から、ヒト腸上皮オルガノイドを作成する技術確立を目指す。さらに、ヒト腸上皮オルガノイドを免疫不全マウスへ移植し、オルガノイドが保持する組織構築能を検証したい。小腸切除に起因する短腸症候群に対し、切除小腸から単離した小腸上皮幹細胞に由来するオルガノイドを小腸機能再生に利用する画期的治療の基礎技術として重要と考える。
カテコラミン誘発性心室頻拍（CPVT）におけるリアノジン受容体異常の機序解明

心筋筋小胞体のCa2+(Ca)放出チャネルである心筋型リアノジン受容体(RyR2)は、カテコラミン誘発性心室頻拍(CPVT)の原因遺伝子の1つであり、CPVTは致死性不整脈により突然死する疾患であるが、決定的に有効な薬物療法はない。CPVTの発症機序として、カテコラミン誘発性にRyR2からカルモジュリン(CaM)が解離することにより、RyR2の構造変化を介して拡張期にRyR2から異常なCa放出(Caリーク)を生じ、致死性不整脈を引き起こすことを報告した。今回、N末端、中央、C末端に各々変異を有するCPVTノックイン(KI)マウスを用い、Caリークの発症メカニズムの差異を明らかにし、点突然変異部位に応じたオーダメイド薬物治療の開発を目指す。N末端: R176Q-KI、中央:R2474S-KI、C末端: R4496C-KIマウスの単離心筋細胞をサポニン処理し、ドメイン連関障害、F-FKBP12.6のRyR2に対する結合親和性、CaMのRyR2に対する結合親和性を評価した。カテコラミン負荷時(cAMPによるPKAのリン酸化)、野生型では、FKBP12.6-RyR2結合親和性、CaM-RyR2の結合親和性は不変だった。R176Q-KI、R2474S-KI、R4496C-KIにおいても、FKBP12.6-RyR2結合親和性は不変であった。カテコラミン負荷時、R176Q-KI、R2474S-KIにおいて、CaM-RyR2の結合親和性は低下したが、R4496C-KIにおいては、CaM-RyR2の結合親和性は不変であった。また、R4496C-KIにおいて、ドメイン連関障害もなく、CaM-RyR2の結合親和性は低下せずにCaリークを生じていた。ドメイン連関を是正するダントロレンはR4496C-KIには無効であり、Caリークを抑制しなかった。N末端: R176Q-KI、中央:R2474S-KI、C末端: R4496C-KIマウスの単離心筋細胞をサポニン処理し、ドメイン連関障害、F-FKBP12.6のRyR2に対する結合親和性、CaMのRyR2に対する結合親和性を評価は、おおむね順調に進展しているが、評価不十分な部分がある。具体的には、R2474S-KIにおいて、カテコラミン負荷(cAMPによるPKAのリン酸化)により、CaM-RyR2の結合親和性は低下したが、ドメイン連関障害の評価が不十分である。カテコラミン負荷によりドメイン連関は障害され、ダントロレンがドメイン連関障害を是正しうるかを、サポニン処理した単離心筋細胞でF-DPc10の結合速度を測定しドメイン連関障害を評価する必要がある。サポニン処理したR4496C-KI単離心筋細胞において、カテコラミン負荷時に、Ca spark頻度が増加し、ダントロレンはCa spark頻度を減少させないpreliminaryなデータが得られているが、個体数を増やして再評価する必要がある。RyR2を安定化させるCPVT治療薬の候補として、ダントロレン、K201、CaMの結合親和性を強める化合物、マグネシウムなどを考えている。N末端アミノ酸(AA)601-620に結合するダントロレンは、ドメイン連関障害を是正し、CaMのRyR2に対する親和性を強めるため、N末端と中央ドメインのCPVTには有効であるが、C末端型CPVTのR4496Cには無効である可能性が示唆された。その機序として、カテコラミン誘発性にRyR2からCaMが解離せず、RyR2の構造変化を介さずにCaリークを生じていると考えられる。今後は、C末端型CPVTに最適な治療薬を見つけ出せるような研究を進めていく。