2 0 0 0 OA 第2次世界大戦期における米軍「精密爆撃」の変容-原爆投下への道程
2 0 0 0 OA 担子菌-細菌共生系におけるネオニコチノイド系殺虫剤完全分解系の構築
2 0 0 0 OA テンソル分解法を用いた高精度第一原理計算手法の開発
- 著者
- 笠松 秀輔 杉野 修 植村 渉
- 出版者
- 東京大学
- 雑誌
- 研究活動スタート支援
- 巻号頁・発行日
- 2013-08-30
第一原理計算とは、量子力学の原理をもとに、コンピュータ上で物質の振る舞いを再現するための計算手法の総称である。第一原理計算による「コンピュータ実験」を利用することで、物質・材料開発を加速することができると期待されている。実際には、量子力学の原理をそのまま用いようとすると計算量が世界最速のスーパーコンピュータ上でも扱えないほどに大きくなってしまうので、様々な近似手法が用いられるが、多くの場合で十分な精度で計算できていないのが現状である。そこで本研究では、データ解析の分野で着目されている「テンソル分解」を援用することで、高精度かつ適用範囲の広い第一原理計算手法を目指した開発を行った。
2 0 0 0 数値計算による超弦理論・M理論・AdS/CFT対応の直接検証
本年度は、M2ブレーンの低エネルギー理論の候補であるABJM理論と呼ばれる3次元の超対称性理論を数値的に解析することにより、M2ブレーンの場合のAdS/CFT対応を直接検証する研究を行った。この超対称性理論の数値的な解析は今まで大変難しいと考えられてきた。そこで我々はまず、最近発展してきた局所化と呼ばれる解析的手法とモンテカルロ法を組み合わせることにより、ABJM理論の物理量を数値的な解析を行った。このシミュレーションによりM2ブレーンの場合のAdS/CFT対応を直接検証すると共に、対応する重力理論に関して幅広いパラメータ領域での予言を行った。また、ABJM理論と並んでM2ブレーンを記述していると考えられているBLG理論と呼ばれる理論があるが、両理論の超共形指数を計算することによりあるパラメータ領域ではこの理論がABJM理論と等価であるという強い証拠を提示した。さらに、様々な次元のDブレーンの低エネルギー理論である極大超対称ヤン・ミルズゲージ理論に対して、この理論が様々な曲がった時空上で定式化された際に超対称性の性質がどのように変化するかを詳細に解析した。
2 0 0 0 OA ツチガエルで臨む変温動物化学防御機構の完全証明
両生類や爬虫類は、体表の分泌腺から悪臭や毒を出して捕食者から身を守ると考えられているが、実験的に証明されていない。そこで苦味と悪臭でヘビからの捕食を防ぐと考えられるツチガエルを材料に、ヘビ捕食作用の物質的実体と考えられる苦味物質と悪臭物質の同定に取り組んだ。カエルへの影響を極力抑えた非侵襲的な体表分泌物の採取法及び新臭気捕集法“ドライヘッドスペース法”を開発し、苦味物質としてrugosamarin Aと命名したペプチドを、また悪臭を構成する成分の一部としてイオノン誘導体と2種のアルデヒドを同定した。
2 0 0 0 OA 真珠・ナマコをめぐるモノとヒトの移動と国際関係
2 0 0 0 OA 北東アジアにおける都市空間の再編と市民参画
都市空間の再編が進む日中韓の北東アジア3国の大都市について実証的、理論的な分析を行った。3国の状況について現地調査や、研究者に対するヒアリングを行って状況を把握した。理論的には、グローバル都市、居住者意識、コミュニティ、住民運動、市民参画、創造都市など、社会科学的分析視角によるアプローチを行った。シンポジウムなどを重ねることによって、こうして獲得した理解を検討し、この主題に関する分析をまとめた。この主題について社会科学的なアプローチは少なかったが、今後の展開にとって先駆的な研究を示すことができたと思う。
2 0 0 0 朝鮮開港後における漁場秩序の再編過程:日本人出漁の影響を通じて
朝鮮開港後から韓国併合の前後まで、日朝漁民の紛争事件について可能な限り事例を収集し類型化したうえで、その背景や経緯を掘り下げる。研究方法としての特徴は次の2点にある。(1)日朝両側の文献史料の対照。双方からの紛争の記録を比較するマルチ・アーカイブ手法を採用し、立体的に史実の復元を図る。(2)現地のフィールドワークによる文献史料の検証。水産業のあり方は現地の人文・自然環境に応じて極めて多様であったことに鑑み、紛争の現場を実際に訪れ、文献史料の記述を現地の環境に即して検証する。その際、民俗学・人類学や地理学などの隣接分野の成果を参照し、それらの研究者の協力を仰ぎながら分析の深化を図る。
2 0 0 0 OA 朝鮮総動員体制の構造分析のための基礎研究
2 0 0 0 OA 頻尿・膀胱炎モデルラットに対する鍼刺激に関する効果機序の解明
特徴の異なる頻尿モデルラットを作製し、シストメトリー法による蓄尿・排尿機能に対する仙骨部鍼刺激の効果について検討した。酢酸、塩酸、シクロフォスファミド(CYP)誘発頻尿のうち、CYP誘発頻尿においては排尿間隔(ICI)の変化がなく、頻尿誘発機序の違いが仙骨部鍼刺激の効果に影響する可能性が考えられた。酢酸誘発頻尿モデルラットに対する灸刺激は、下腹部の方が仙骨部よりもICIは延長する傾向にあり、鍼刺激との刺激様式の違いが影響している可能性が考えられた。カンナビノイド(CB1)受容体阻害薬によって仙骨部鍼刺激によるICI延長の効果は消失し、鍼刺激の効果機序にCB1受容体が関与する可能性が示唆された。
2 0 0 0 呼吸法の違いが全身反応時間に及ぼす影響 ―剣道の打突からの検討―
先行研究において,反応時間は呼吸相による影響を受けることが明らかにされており,特に呼気相に局所的反応時間および全身反応時間が高まることが報告されている。つまり,この呼吸相と反応時間の関係は,反応時間がパフォーマンスに影響する競技においては重要な役割を担うことになる。剣道は局所および全身の反応時間を高める必要がある代表的な競技の1つである。全身反応時間は呼吸相のうち,呼気相に高まることが分かっている。しかしながら,剣道の打突反応時間における呼吸相の影響はいまだ明らかではない。これを明らかにすることで,剣道の試合中や練習中に呼吸をどのようンにコトロールすればよいのかが明確になり,剣道の競技力向上の一助になると考えられる。そこで、本年度は呼吸相が剣道における打突反応時間に影響を及ぼすかどうかを検討するために,剣道有段者の大学剣道部員を対象として,自由呼吸,統制呼吸および息止め中の打突反応時間を評価する実験を実施した。その結果,自由呼吸および統制呼吸において,呼気相と吸気相の打突の反応時間に有意な差は認められなかった。一方,膝が動き出す時間と剣先が動き出す時間のピーク値については,統制呼吸時と比較して息止め時で有意に低値を示した。このことは息を止めている状態がもっとも早く反応できる可能性があることを示している。しかしながら,実際に竹刀が目標に当たる時間については,試技間に有意な差は認められなかった。一方で,自由呼吸は,吸気相および呼気相いずれにおいても,統制呼吸よりも剣先の反応時間が早かった。これは呼吸の仕方が少なからず反応時間に影響を及ぼすことを示唆している。本研究では,呼吸相が剣道の打突反応時間へ明確に影響を及ぼすことを明らかにはできなかったが,少なくとも息を止めている状態において反応時間が早くなること,また呼吸の仕方が反応時間に影響を与えることを示唆する結果が得られた。
2 0 0 0 OA 恋愛内で問題となる強い束縛に関する基礎的・応用的研究
恋愛内で生じる束縛が関係性に及ぼす影響について、束縛の強度の違いという観点から検討した。研究1では項目反応理論を用いて,「弱い束縛」因子と「強い束縛」因子からなる束縛尺度の開発を行った。束縛尺度は概ね許容できる信頼性と妥当性を示した。開発した束縛尺度を用いて,研究2では弱い束縛と強い束縛が恋愛関係に及ぼす影響について検証した。分析の結果,弱い束縛は恋愛関係にポジティブな影響を及ぼすものの,強い束縛はネガティブな影響を及ぼす可能性が示唆された。恋人に対して生じる支配的な行動の1つである束縛が支配であると捉えられにくい理由として,束縛の強さによってその影響が逆方向であるためであることが示された。
2 0 0 0 OA 疼痛疾患モデル一次性感覚ニューロンに認められるミトコンドリア異常の解析
マウスのwhisker padに10 mMカプサイシンを30分間作用させてTRPV1刺激を6日間行った。刺激と同側の三叉神経節の切片を作成して電子顕微鏡でミトコンドリアの観察を行った。なお、三叉神経節採取のタイミングは2, 4, 6日間投与完了の24時間後とした。2日投与では特に形態異常は認めなかったが、4日投与では主として小型の三叉神経ニューロンで内部構造の破壊を呈したミトコンドリアが確認された。しかし、6日間投与後にはニューロン内のミトコンドリア形態はほぼ正常であった。以上のことから、何らかの修復機構が作動するものと考えられた。細胞実験からミトファジーの機能が重要であることがわかった。
2 0 0 0 OA EBウイルスによる難治性歯周病発症機序の解明
近年、Epstein Barr virus (EBV)の歯周疾患への関与が示唆されており、われわれは慢性歯周炎患者の病変部から高率にEBVを検出すること、病態の進行に伴いEBVとP.gingivalisなどの共感染が認められることを見出した。さらに、細菌の代謝産物酪酸がEBVを再活性化、歯肉線維芽細胞からの炎症性サイトカインの産生を強く誘導することを解明し、細菌とEBVの負の連鎖が歯周病発症と進展において重要な役割を担っている事が示唆された。歯周病の予防と治療において新たにウイルス感染を考慮する必要性の分子基盤を提示することが出来た。
2 0 0 0 IgA腎症における腸管粘膜応答異常について
IgA腎症は原発性糸球体腎炎のなかで最も頻度が高いが、有効な治療法が確立されておらず予後不良である。IgA腎症の病態には糖鎖異常IgA1 と糖鎖異常IgA1 免疫複合体が深く関与しており、その産生にはToll like receptor(TLR)などのPattern recognition receptors(PRRs)を起点とした粘膜免疫応答異常が考えられる。本邦においては扁摘パルス療法が一定の効果を示している一方で、北欧においては腸管選択的ステロイド薬の効果が示されており、その議論が分かれている。本研究では、腸管におけるPRRsを介した糖鎖異常IgA1 免疫複合体形成機序を検証することを目標としている。ヒトIgA腎症の自然発症モデルであるddYマウスを用いて、血中・消化管関連リンパ組織におけるIgA、糖鎖異常IgA、IgG-IgA免疫複合体を測定したところ、IgA腎症発症マウスの方が未発症マウスに比較して、血中・脾臓の細胞培養液中のGd-IgA, IgG-IgA免疫複合体が有意に高かったが、腸間膜リンパ節においては両者に有意差はなかった。今後は、腸管におけるPRRsがIgA腎症発症・増悪に寄与しているか調べるため、IgA腎症発症/非発症ddYマウスを用いて、TLR4/9やその下流のサイトカインの発現を検証し、さらにはTLR4/9のリガンドを投与することで、IgA腎症を惹起できるか検証する。また、グルテンフリー食、腸管選択性ステロイド薬、中和抗体・siRNA を用いて、Gd-IgAおよびIgG-IgA免疫複合体産生の抑制効果を検証する。
2 0 0 0 OA オートファジーに注目した脳内鉄蓄積病原因遺伝子の機能解析
本研究はNeurodegeneration with brain iron accumulation (NBIA)原因遺伝子群の機能解析をオートファジーとの連関に注目して行った。siRNAを用いたNBIA原因遺伝子群のノックダウン(KD)を試みたところ、FTL、 PANK2、COASYのKDによりオートファジーへの影響が認められた。CRISPR/Cas9を用いて作成したFTL ノックアウト(KO)細胞を解析したところ、フェリチノファジーの低下、ミトコンドリア機能の低下、酸化ストレスに対する耐性の低下が認められた。これらの表現型がNBIA病態発症メカニズムと関連していると考えられる。