hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
環境改変に伴う魚類の生活史変化が湖沼生態系に及ぼす波及効果の解明

これまで多くの湖沼において沈水植物と共に多大な生物多様性を急激に失うレジームシフトが観察されてきた。こうした湖沼のレジームシフトには、湖沼・河川間など異なる生息地間を移動する魚類の生態が強く関連すると考えられ、水域ネットワークの分断がレジームシフトの引き金となることも予測される。そこで本研究では、魚類による生息地間の移動が、動物プランクトンへの捕食圧変化などを介して湖沼生態系に与える波及効果を明らかにすることを目的とした。本年度は、これまでの予備調査結果を踏まえ、岩手県南部のため池群を対象に魚類の移動状況と湖沼環境及びプランクトン群集について踏査を実施した。調査対象とするため池は、主に周辺水域との接続状況を判断基準に選定を行い、魚類によるため池外への移動が可能な池と不可能な池の両方を含めた。調査項目は移動魚類の種組成・個体数、池内魚類相、池内及び流入水路における動物プランクトン相、池内及び流入水路の環境条件とし、調査は3期(6月、8月、10月)に分けて実施した。移動魚類に関しては、ため池と流入水路の接続部に小型の定置網を設置し捕獲を行った。定置網の設置時間は24時間とし、これを各期について2回実施した。調査の結果、ドジョウをはじめとした多くの魚類による移動が確認され、8月の調査時において移動魚種数・個体数ともに最も多くなった。また、魚類による移動の有無によって池内の透視度に有意な差が認められ、魚類の移動が湖沼生態系の状態に影響を及ぼす可能性が示唆された。魚類の移動状況や湖沼生態系に関するデータが得られており、概ね研究計画に沿った成果を得られつつある。プランクトン群集のサンプリング処理を進め、魚類の移動による波及効果についてより具体的に解析を行っていく。また今後は、これまでの調査から得られた成果を基に、水域ネットワークの復元が魚類の移動生態や湖沼生態系に及ぼす影響について野外操作実験等による調査を検討していきたい。そこで本研究では、魚類による生息地間の移動が、動物プランクトンへの捕食圧変化などを介して湖沼生態系に与える波及効果を明らかにすることを目的とする。本年はフィールドでの調査対象となりうる湖沼の探索・選定、農業生産と利水状況の関係について現地調査を行った。主に探索を行ったのは滋賀県大津市および兵庫県加古川市、岩手県奥州市などであるが、このうち兵庫県のため池において調査対象として適切である可能性のある農業用ため池を確認した。また、これらため池の一部については魚類の採捕を実施し、ヨシノボリ及びモツゴが中心的な生息魚種であることを確認した。一方で、水田・ため池の空間配置や各水田における水利用の変化に伴い取水状況が変化するため、ため池を含む水域ネットワークは時間的に大きく変化することを把握した。今後は当該ため池に関して、水利用の時間変化等も考慮し、魚類群集とプランクトン群集について調査を進め、魚類群集の種構成や生活様式が湖沼の栄養状態に及ぼす影響について解析を行っていく。また、他分野の研究者とも積極的に議論・交流を行い、ため池を対象として水質の解析に取り組んでいる研究者と共同調査の計画を進めている。本年は兵庫県加古川市、岩手県奥州市などの農業用ため池群を対象に、池の接続性や流入栄養塩の状況等から複数のため池を選定し、7月及び10月に魚類の種組成や生息数と湖沼生態系の状態に関する調査を行った。調査は複数の研究者と共同で行い、申請者は魚類に関するデータの収集を担当した。今後本調査から得られたデータを基に、湖沼生態系の状態に対する魚類群集の相対的重要性について詳細な解析を進めていく予定である。またこれらため池について、流入水路の接続状況等を確認し、魚類による池外への移動状況を把握するための調査を実施しうる池のピックアップを行った。今後、ため池の栄養状態や周辺の土地利用等から具体的な調査対象池の選定を行い、小型定置網を用いて池・水路間における移動魚類の採捕調査を実施する予定である。これにより、魚類による池・水路間の移動状況及びそれに影響を与える要因に関する解析を行う。

調査対象とするため池は、主に周辺水域との接続状況を判断基準に選定を行い、魚類によるため池外への移動が可能な池と不可能な池の両方を含めた。調査項目は移動魚類の種組成・個体数、池内魚類相、池内及び流入水路における動物プランクトン相、池内及び流入水路の環境条件とし、調査は3期(6月、8月、10月)に分けて実施した。移動魚類に関しては、ため池と流入水路の接続部に小型の定置網を設置し捕獲を行った。定置網の設置時間は24時間とし、これを各期について2回実施した。調査の結果、ドジョウをはじめとした多くの魚類による移動が確認され、8月の調査時において移動魚種数・個体数ともに最も多くなった。また、魚類による移動の有無によって池内の透視度に有意な差が認められ、魚類の移動が湖沼生態系の状態に影響を及ぼす可能性が示唆された。調査地の選定や魚類相に関する予備的な調査が終了しているため。一部の研究目的が達成されており、かつ他の研究目的に関しても調査の準備が完了しているため。魚類の移動状況や湖沼生態系に関するデータが得られており、概ね研究計画に沿った成果を得られつつある。計画に従い、今後フィールドにおける魚類およびプランクトン群集のサンプリングを進める。問題点としてため池を含む水域ネットワークの時間的変化の大きさが挙げられるが、当該地域における農事暦の詳細を把握し対応していく予定である。計画に従い、今後池と流入水路間における魚類の移動及びその関連要因、さらに移動による湖沼生態系への影響について調査解析を進める。プランクトン群集のサンプリング処理を進め、魚類の移動による波及効果についてより具体的に解析を行っていく。また今後は、これまでの調査から得られた成果を基に、水域ネットワークの復元が魚類の移動生態や湖沼生態系に及ぼす影響について野外操作実験等による調査を検討していきたい。
多様な爆発現象を用いた初期宇宙における星形成と巨大ブラックホールの起源の解明

まず超新星爆発や銀河形成に伴い発生する衝撃波による圧縮を受けた低金属度ガスの熱進化を計算した.そして太陽質量以下の星が形成される条件を調べた.ガスの冷却は初め等圧的に進み,やがて十分冷却が進んだ層で重力的な不安定性により分裂片が形成する.その後分裂片は自己重力的に収縮を進めていく.ダストの存在が熱進化や分裂片質量に大きな影響を与えることがわかった.実際,ダストが存在しない場合,衝撃波圧縮により形成される分裂片質量は,いくら金属度が高くなっても10太陽質量を下回ることはない.一方ダストが存在する場合,ダストの冷却に起因したガスの再分裂が期待されるため,ガス金属度が十万分の一太陽金属度であっても,太陽質量以下の分裂片が形成されることがわかった.次に低金属度ガスの電離度と磁気散逸率を計算した.磁場は,磁気制動や磁気アウトフローの駆動を通して連星形成に大きな役割を果たす.磁場とガスの結合は電離度に依存するので,磁場を考えるときには電離度を正しく計算する必要がある.先行研究では,全ての逆反応を考えなかったので,高密度で電離度が不連続になる.またアルカリ金属をMgとしてひとまとめに扱っている.本研究では,全ての化学反応に対して逆反応を考慮したり,アルカリ金属を個別に扱ったりした化学ネットワークを新たに構築し,低金属度ガスの電離度計算を行った.先行研究の結果の比較を行い, 1e16 cm-3よりも高密度では電離度が100-1000倍以上大きくなることがわかった.これは1e16 cm-3付近でダストが蒸発した後にアルカリ金属の電離が進むためである.電離度の結果をもとに磁気散逸の条件を考えた.始原ガスでは磁気散逸は起こらないが,金属が微量でも存在するガスでは1e13-1e16 cm-3でオーム散逸により磁場が散逸することがわかった.平成30年度が最終年度であるため、記入しない。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。まず申請者は高赤方偏移で発見された超巨大ブラックホールの起源として有力な超大質量星の形成が宇宙初期において可能かどうかを調べた.超大質量星が形成するためには星の寿命の間質量獲得が持続される必要がある.しかしながら, 100太陽質量を超えると星はエディントン限界光度近くで輝くので星の表面から恒星風が発生して質量放出を行う可能性がある.恒星風が発生すると質量放出のため星の質量獲得を阻害する可能性が懸念されるのにもかかわらず,これまで恒星風の影響は考えられてこなかった.そこで申請者らは静水圧平衡な星外層と連続的につながる星風解を構築し,降着進化する大質量星の表面から恒星風が発生する可能性を調べた.計算の結果得られた星風解はすべて一度は超音速領域まで加速されるものの,結局は減速されて再び星表面へと落下してしまうような性質のものであった.従って星は恒星風のために質量獲得を阻害されることなく超大質量にまで進化できることを申請者らは示した.次に超大質量星の終末期に関する研究に着手した.そこでは,回転している超大質量星が一般相対論的不安定や核燃焼の枯渇により重力崩壊を開始すると,その中心部にBHと降着円盤の系が形成され,そこから相対論的ジェットが駆動されると仮定した.そして相対論的ジェットに注入された膨大なエネルギーにより起こされる超新星爆発の観測的特徴や観測可能性を評価した.その結果,発生する超新星は通常の超新星よりも100-1000倍程度明るい上に, 10年程度継続する現象になると評価された.このような超新星はEUCLID, WFIRST, WISH, JWSTといった近赤外線帯域におけるサーベイ計画でも十分に検出できる可能性があることを示した.まずはじめに高赤方偏移で発見された超巨大ブラックホールの起源として有力な,超大質量星の形成が宇宙初期において可能かどうかを調べた.具体的には超大質量星の表面から恒星風が発生して星の質量獲得を妨げる可能性がないかどうかを検討した.その結果,定常的な恒星風が発生しないので超大質となるまで質量獲得を続けられることがわかった.また超大質量星が終末期に起こす超新星爆発の観測的特徴や将来衛星計画による検出可能性を検討した.その結果,近赤外線帯域におけるサーベイ計画で十分に検出の可能性があることを示した.さらには当初の研究計画の範疇を越えて,上記の研究で培った計算手法を近傍宇宙で観測されているWolf-Rayet星に適用し,未解明であるWolf-Rayet星からの質量放出機構について検討し始めた.今年度は国際研究集会に二度参加して研究成果のポスター発表を行った.また国内の研究集会では口頭発表を四度,ポスター発表を一度行った.これらを鑑みるに当初の計画以上の研究の進展があったと言える.まず初めにWolf-Rayet星について研究を行った.本研究では光学的に厚い星風と滑らかに接続されたWR星のモデルを構築し,表面温度がどのような値になるかを計算した.また質量放出率も計算した.計算の結果得られた星風の速度や質量放出率は観測と同程度の値であった.また,質量放出率と星光度の間には(質量放出率)比例(星光度の1.2乗)という関係が成立することがわかった.この関係式は観測的に得られたものと一致する.

表面温度は,従来のWR星モデルに比べれば観測に近い値をとるが,依然としてやや高い値になることがわかった.本モデルでは,遷音速点よりも遠方の構造を求める際に単純なモデルを仮定したことに,原因があると考えられる.この点については今後の改善が求められる.次に衝撃波圧縮された低金属度ガスの熱進化について研究を行った.宇宙初期の銀河では,恒星風や超新星爆発,銀河へのガス流入に伴って衝撃波の発生が,またそれにより圧縮されたガスからの星形成が期待される.そこで衝撃波圧縮された低金属度ガスの熱進化を様々な条件下で計算し,太陽質量以下の星が形成される条件を調べた.衝撃波圧縮されたガスでは初め等圧的に冷却が進み,やがて十分冷却が進んだ層で重力的な不安定性により分裂片が形成する.その後分裂片は自己重力的に収縮を進めていく.計算の結果,ダストの存在が熱進化や分裂片質量に大きな影響を与えることがわかった.実際,ダストが存在しない場合,衝撃波圧縮により形成される分裂片質量は,いくら金属度が高くなっても10太陽質量を下回ることはない.一方ダストが存在する場合,ダストの冷却に起因したガスの再分裂が期待されるため,ガス金属度が十万分の一太陽金属度であっても,太陽質量以下の分裂片が形成されることがわかった.今年度はまず,進化の進んだ大質量星であるWolf-Rayet星及び星風の構造について研究を行った.星風と滑らかに接続されたWolf-Rayet星モデルを構築し,星光度と質量放出率や表面温度との関係を計算した.また観測量との比較を行った.本研究の結果をもとに研究会発表や論文の出版を行うことができた.次に宇宙初期の銀河における星形成について研究を行った.銀河へのガス流入や超新星爆発に伴う衝撃波により圧縮された低金属度ガスの熱進化を計算した.そして,そのようなガスから太陽質量以下の星が形成される条件を導いた.本研究の結果をもとに研究会発表を行った.またそれらを現在論文にまとめている.これらを鑑みるに,おおむね順調に進展していると言える.まず超新星爆発や銀河形成に伴い発生する衝撃波による圧縮を受けた低金属度ガスの熱進化を計算した.そして太陽質量以下の星が形成される条件を調べた.ガスの冷却は初め等圧的に進み,やがて十分冷却が進んだ層で重力的な不安定性により分裂片が形成する.その後分裂片は自己重力的に収縮を進めていく.ダストの存在が熱進化や分裂片質量に大きな影響を与えることがわかった.実際,ダストが存在しない場合,衝撃波圧縮により形成される分裂片質量は,いくら金属度が高くなっても10太陽質量を下回ることはない.一方ダストが存在する場合,ダストの冷却に起因したガスの再分裂が期待されるため,ガス金属度が十万分の一太陽金属度であっても,太陽質量以下の分裂片が形成されることがわかった.次に低金属度ガスの電離度と磁気散逸率を計算した.磁場は,磁気制動や磁気アウトフローの駆動を通して連星形成に大きな役割を果たす.磁場とガスの結合は電離度に依存するので,磁場を考えるときには電離度を正しく計算する必要がある.先行研究では,全ての逆反応を考えなかったので,高密度で電離度が不連続になる.またアルカリ金属をMgとしてひとまとめに扱っている.本研究では,全ての化学反応に対して逆反応を考慮したり,アルカリ金属を個別に扱ったりした化学ネットワークを新たに構築し,低金属度ガスの電離度計算を行った.先行研究の結果の比較を行い, 1e16 cm-3よりも高密度では電離度が100-1000倍以上大きくなることがわかった.これは1e16 cm-3付近でダストが蒸発した後にアルカリ金属の電離が進むためである.
高等教育改革と人文学－日仏比較研究ー

グローバル化の進む今日の高等教育においては、自国語で高等教育を行うことが可能であるがゆえに相対的に周縁的な位置に置かれているという点で、日本とフランスは共通の特性を有している。こうした共通点と、他方での日仏両国の高等教育の歴史から起因するそれぞれに固有の相違点とを明らかにしながら、日本とフランスの高等教育について比較研究を行い、それを通じて、とりわけ2000年代以降の一連の高等教育改革がどのような変化を日仏それぞれの高等教育システム、およびその中でもとりわけ人文諸学にもたらしているかを明らかにする。
スーパーカミオカンデ太陽ニュートリノの精密測定によるニュートリノ振動解の特定

本研究は大型水チェレンコフ検出器スーパーカミオカンデにおいて、太陽ニュートリノを精密に測定し振動解を特定することである。最終年にあたる本年度では、スーパーカミオカンデ検出器のセカンドフェーズのデータを用いた太陽ニュートリノ観測を行った。その結果、478日の稼働時間での^8B太陽ニュートリノフラックスは2.45+(0.08-0.07)x10^6/cm^2/sec、昼夜でのフラックスの違いは0.4+-6.3%で、誤差内での違いは見られなかった。さらに季節変動、ニュートリノスペクトルの理論予想からの歪みに関しても誤差内で見られなかった。これらの結果はファーストフェーズにおける観測結果と一致している。また太陽ニュートリノ振動解の特定において特に重要になるのは、エネルギースペクトルとフラックスの昼夜変動の精密測定である。精度よくそれらを測定するための検出器較正を行った。まずニッケルに中性子を吸わせて出てくるガンマ線を用いた測定を行った。これは特に光電子増倍管の量子効率の光電子増倍管毎の依存性を求めるものである。定期的に同データを取得することにより依存性の時間変動を確認できるが、特に大きな時間変動は見られなかった。またこの線源を用いて発生点較正も行った。その結果、発生点再構成の精度はファーストフェーズと同様であることを示した。さらに、別の光源としてゼノン光源を検出器内に設置し、光電子増倍管の増幅率を継続的なモニタを行った。このモニタにより不調な光電子増倍管を抽出し、データ解析において使用しないようにした。本研究はスーパーカミオカンデにおいて、太陽ニュートリノを精密に測定し振動解を特定することである。初年度である本年度においてスーパーカミオカンデ検出器は主に再建作業にあてられたが、そこで取り付けられたおよそ5200本の20インチ光電子増倍管の増幅率の測定を精度よく行なった。太陽ニュートリノ振動解の特定において、特に重要になるのはエネルギーとフラックスの昼夜変動の精密測定であるが、それを可能とするには全ての光電子増倍管の増幅率が数%のレベルで一定である必要がある。そのために、まず、基準となる光電子増倍管を約400本決め、この400本についてゼノン光源を用いて1%以内の精度で増幅率を合わせることをおこなった。この1%の精度を保障するためには以下のことがなされた。まず光源の光量をフォトダイオードでモニタし、光量が安定していることを確認した。また測定は長期に渡って行なわれたが、その期間でも一定であるようにさらに基準となる光電子増倍管をモニタとして一定期間毎に測定を行い、常に1%以内であることを確認した。ここで測定された基準となる光電子増倍管は、円柱形のタンク内に一様に配置され、その周りに取り付けられた光電子増倍管の増幅率はその基準光電子増倍管の増幅率に合うように、高電圧の値が決められた。その結果5%以内の精度で増幅率が合っていることが確認された。現在、ゼノン光源、ニッケルの放射線源を用いて、さらに高精度で増幅率を合わせることを行なっている。二年目にあたる本年度では、スーパーカミオカンデ検出器のセカンドフェーズのデータ取得が開始された。太陽ニュートリノ振動解の特定において特に重要になるのはエネルギーとフラックスの昼夜変動の精密測定であるが、精度よくそれらを測定するには、検出器較正が重要であり、特に、全ての光電子増倍管の増幅率が数%のレベルで一定であること、また各光電子増倍管はそれぞれ量子効率が異なっているが、それを精度良く把握する心要がある。その目的のために、ゼノン光源による光電子増倍管の増幅率の測定、ガンマ線源による光電子増倍管の量子効率の精密測定を行なった。ゼノン光源は等方向に1%以内に一様に光を放射する。またガンマ線源としては、ニッケルに中性子を吸わせて出てくる約9MeVエネルギーのガンマを使用した。これは太陽ニュートリノ事象による電子事象とほぼ同様のエネルギーである。測定方法は、それぞれの光源、線源をスーパーカミオカンデ検出器の中に投入し、通常のデータ取得と同様にデータの取得を行なった。ここで光源、線源自身が持つ系統誤差を抑えるために、上下、左右の向きを変えて測定を行なった。この結果、増幅率においては5%以内の精度で合っていることが確認された。また、各光電子増倍管の量子効率を求め、これをシミュレーションプログラムに適用した。それにより、量子効率の違いの不定性も5%以内であることが確認された。

精度よくそれらを測定するための検出器較正を行った。まずニッケルに中性子を吸わせて出てくるガンマ線を用いた測定を行った。これは特に光電子増倍管の量子効率の光電子増倍管毎の依存性を求めるものである。定期的に同データを取得することにより依存性の時間変動を確認できるが、特に大きな時間変動は見られなかった。またこの線源を用いて発生点較正も行った。その結果、発生点再構成の精度はファーストフェーズと同様であることを示した。さらに、別の光源としてゼノン光源を検出器内に設置し、光電子増倍管の増幅率を継続的なモニタを行った。このモニタにより不調な光電子増倍管を抽出し、データ解析において使用しないようにした。
近代精神医療政策に関する比較研究

本研究の目的は、近代日本の精神医療政策を特に欧米諸国との比較・関連で考察することである。これまでの研究の過程で、しばしば日本に特徴的なものと言われる患者家族への看護義務、私宅での監護は、酉欧諸国にも見られるものであることが判明した。そのため「精神病者監護法」(1900年制定)「精神病院法」(1919年制定)当時の精神障害者関連法案とその前史を、酉欧諸国との比較を中心に検討することを試みた。英米を中心にした精神医療政策史に関する先行研究を検討した結果、英米圏における精神障害者処遇に関する研究蓄積や動向がある程度明らかになり、M.フーコー『狂気の歴史』がこれらの研究にもたらした影響の大きさを確認した。同時に、これら英米圏の研究が、あまり日本に紹介されていないことも明らかになった。また、『狂気の歴史』における「大いなる監禁」という概念自体がそれら研究のなかで一方で疑問視され、他方で再解釈されている点からも、日本の当時の状況を他国との比較で詳細に検討する必要が確認された。今年度は、まず、特にイギリスの精神障害者関連法の展開を、一部ではあるが一次資料の検討を通じて、法制定の契機となった問題提起から考察した。その際、私宅への監禁、病院への入院手続き等において、日本と同様の議論もあったことが確認された。また、これも特にイギリスとの比較で触法精神障害者の処遇・法的措置の問題を再度見直す作業を行い、その成果を神戸で開催された第4回国際保健医療行動科学会議で報告した。また、欧米での先行研究の動向を理解するのに妥当と思われた論文を翻訳の形で『福岡教育大学紀要』において紹介した。家族責任、家族看護についても検討を行ったが、日本と比較した分析は今後の課題となった。これまでの研究の過程で、しばしば日本に特徴的なものと言われる患者家族への看護義務、とりわけ私宅での監護に関する規定は、一時的にせよ例えばフランスにも見られるものであることが判明した。そのため「精神病者監護法」「精神病院法」制定当時の精神障害者関連法案とその前史を、イギリス・ドイツ・フランスを中心に比較し、日本との異動を検討した上で、その相違がどこから由来するのかを考察することを試みた。フランスについては上記理由のため、またイギリスについては、その精神医療法が当時日本に紹介されているため、ドイツについては、この時代の精神科医の留学先が主にドイツである点からである。今年度は、一次資料に当たる前段階として、英米を中心にした精神医療政策史に関する先行研究の文献収集を行い、そのレビューを行った。特にイギリスの精神障害者関連法の展開を検討した。フランス、ドイツの研究についてはまだ十分に先行研究にあたることができなかったが、日本についての資料の収集から、この時代の日本における精神病院への入院状況についても、更に詳細な部分が明らかになった。上記の検討を通じて、英米圏における精神障害者処遇や精神医療関連法に関する研究蓄積や動向がある程度明らかになり、また、M.フーコー『狂気の歴史』が英米圏にもたらした影響の程度を推測することが可能になった。同時に、こうした英米圏の研究が、あまり日本に紹介されていないことも確認された。
高温耐性に優れた複合金属酸化物透明導電性薄膜の研究

高周波マグネトロンスパッタリング法を採用し、複合金属酸化物透明導電膜の作製技術を確立した。Zn_2In_2O_5-ZnSnO_3,Zn_2In_2O_5-In_4Sn_3O_<12>,及びZnSnO_3-In_4Sn_3O_<12>系のアモルファス複合金属酸化物において,ITO薄膜に匹敵する抵抗率を有する透明導電性薄膜を実現した。In_2O_3-SnO_2系及びIn_4Sn_3O_<12>,において最も優れた高温耐性が実現できることを明らかにした。また,In_2O_3に対するAg_2Oの添加効果を調べる中で,P形伝導を示すIn_2O_3-Ag_2O系透明導電膜を実現し,大気中500°Cまでの高温耐性を確認した。さらに研究の過程で、複合金属酸化物透明導電膜の仕事関数の組成依存性を明らかにした。そして、複合金属酸化物透明導電膜の高温耐性は、基本的には膜を構成する金属元素に支配され、膜組成、特にSnの組成比によって制御でき、高温基板上に作製するほど改善されることを明らかにした。具体的には、各種雰囲気中,約800°Cまでの高温下での金属酸化物透明導電膜の抵抗率の増加は,結晶粒界での酸素の吸着が原因の粒界散乱が原因であり、Znを含む膜ではSnやInと比較して、結晶粒界、すなわちZnの未結合手に酸素が吸着し易いため、粒界散乱が支配的となり、酸化性ガス雰囲気中では低温でも抵抗増加を生じることが分かった。以上の研究成果として、本研究の目的である“大気中で600°Cまで"、もしくは“真空中および不活性ガス中で800°Cまで"電気的特性および光学的特性が劣化しない高温使用耐性に優れた透明導電性薄膜の実現は、Snを多く含む組成の複合金属酸化物透明導電膜を高温基板上に作製することにより実現できることを明らかにした。本研究は、複合金属酸化物を透明導電膜用材料として採用することによって、“大気中で600°Cまで"、もしくは“真空中および不活性ガス中で800°Cまで"電気的特性および光学的特性が劣化しない高温使用耐性に優れた透明導電性薄膜の実現を目的としている。平成9年度の研究実績を以下に報告する。高周波マグネトロンスパッタリング法を用いて複合金属酸化物透明導電膜の作製技術を確立した。透明導電膜材料として,Zn_2In_2O_5,ZnSnO_3及びIn_4Sn_3O_<12>の任意の組み合わせからなる複合金属酸化物の採用を提案した。これらの材料の組み合わせからなる複合金属酸化物薄膜では,全組成範囲で透明導電性を実現できた。また,Zn_2In_2O_5-In_4Sn_3O_<12>及びZnSnO_3-In_4Sn_3O_<12>系のアモルファス複合金属酸化物において,ITO薄膜に匹敵する抵抗率を有する透明導電性薄膜を実現した。透明導電薄膜の高温耐性を評価し,高温安定性を支配する物性を解明する目的から,高温下での電気的(抵抗率、移動度、キャリア密度)特性測定技術を確立し,測定した。また,膜の熱処理前後での物理化学分析を実施した。

さらに,膜の光学的(透過、反射スペクトル)、結晶学的及び化学的(耐薬品性)特性を評価した。その結果から,各種雰囲気中,約800°Cまでの高温下での金属酸化物透明導電膜の抵抗率の増加は,結晶粒界での酸素の吸着が原因の粒界散乱が原因であることが明らかにした。材料面では,In_2O_3-SnO_2系及びIn_4Sn_3O_<12>が優れた高温耐性を実現できた。また,In_2O_3に対するAg_2Oの添加効果を調べる中で,P形伝導を示すIn_2O_3-Ag_2O系透明導電膜を実現し,大気中500°Cまでの高温耐性を確認した。本研究は、複合金属酸化物を透明導電膜用材料として採用することによって、“大気中で600°Cまで"、もしくは“真空中および不活性ガス中で800°Cまで"電気的特性および光学的特性が劣化しない高温使用耐性に優れた透明導電性薄膜の実現を目的としている。平成10年度は,昨年度に引き続き複合金属酸化物透明導電膜の室温での電気的、光学的、結晶学的及び化学的特性を評価した。また、膜の高温耐性を評価し,膜の高温安定性を支配する物性を解明する目的から、膜の熱処理前後での物理化学分析を実施した。その過程で、複合金属酸化物透明導電膜の仕事関数の組成依存性を明らかにした。さらに、複合金属酸化物透明導電膜の高温耐性を支配する主因を解明するために、基本材料である2元化合物のZnO,In_2O_3及びSnO_2系透明導電膜の高温耐性との関係を調べた。複合金属酸化物透明導電膜の高温耐性は基本的には構成金属元素に支配され、高温基板上に作製すると改善されることが分かった。また、複合金属酸化物透明導電膜の高温耐性は構成金属組成の変化によって、制御できることが分かった。特に、Znを含む膜では結晶粒界やZnの結合手に酸素が吸着するため、粒界散乱が支配的となり酸化性ガス雰囲気中では低温でも抵抗の増加を生じる。一方、InはSnとZnの中間的な性質を示すため、ITO,In_4Sn_3O_<12>そしてSnO_2:Sbの順に高温耐性が良くなる。従って、本研究の目的である高温使用耐性に優れた複合金属酸化物透明導電膜は、Snを多く含む組成の膜を高温基板上に作製することにより実現できることを明らかにした。
電流駆動プラズマの熱伝導係数と電流分布の関係に関する研究

トカマクプラズマの閉じ込め性能に関する研究は核融合やプラズマ物理における最大の課題のひとつである。近年、トカマク型プラズマ閉じ込め装置やヘリカル型プラズマ閉じ込め装置において改善モードと呼ばれる現象が見つかり注目されている。一部の改善モードでは閉じ込め改善と電流分布の間に強い相関が観測され、電流分布や磁気シアとプラズマの輸送との関係の理論的な検討も盛んに行われており、実験的な検証が熱望されている。WT-3トカマクにおいて電流分布と閉じ込めの関係を調べるために低域混成波電流駆動プラズマを対象に実験を行った。閉じ込めの指標となる熱伝導係数は、電子サイクロトロン波加熱によって局所的に生成した熱パルスの伝達の様子から評価した。上下に2つある入射ランチャーの一方の位相差を変化させて励起する低域混成波の波長の制御を行い、電流分布を変化させた。詳細な電流分布の測定は行われていないが、下側のランチャーの位相差を電流駆動用のΔφ=90度に固定し、上側のランチャーの位相差を60度から330度まで変えてみたところ、電流分布の変化を示唆する、Λの変化が観測された。上側のランチャーの位相差を30度づつ変えて計測を行ったところ60度の場合と90度の場合で熱伝導係数が10m^2/sから5m^2/sに急激に変化した。この60度の場合と90度の場合でのΛの変化の差は0.05だった。この結果は大きな閉じ込めの改善が電流分布のわずか変化で起こることを示している。
天然物を基盤とした次世代プロテアソーム阻害剤の創製研究

本研究は難治性疾患である多発性骨髄治療薬の開発を目的として、1)標的酵素であるプロテアソームを選択的に阻害する天然物シリンゴリンAの構造活性相関研究を行った後、2)既存薬耐性多発性骨髄腫に有効な高活性誘導体を創出し、3)得られた高活性誘導体に対してがん細胞選択的な輸送を可能にする低分子リガンドを導入する。シリンゴリンAは生物活性が薬剤として不十分であり、合成経路にも課題を残していることから、これまでに独自の合成経路により誘導体化し、自身で生物活性の評価を行うことで効率的な創薬研究を進めている。筆者が開発したシリンゴリンA誘導体の合成法を用いて、シリンゴリンが有する特徴的な構造である環構造の大きさや二重結合の位置が異なる誘導体、その幾何異性体、側鎖誘導体などの多数の誘導体を合成した。合成した誘導体にいて、プロテアソーム阻害活性とヒトがん細胞増殖抑制活性の評価を行った。また、プロテアソーム阻害活性発現の詳細について、合成した誘導体とプロテアソームを用いた反応速度論解析を行い、その結果に基づいて、さらに親和性の高い側鎖部の導入を検討した結果、天然物の880倍の高いプロテアソーム阻害活性を示す新規誘導体を見出すことに成功した。本年度では更なる誘導体の合成展開に加え、戦略的に薬剤耐性多発性骨髄腫に有効な誘導体を見出すことを目的として、プロテアソームのサブユニット選択性を制御した化合物の合成を行った。また、がん細胞選択的な輸送を可能にする分子との結合についての検討も現在進めている。本研究は詳細な速度論解析や戦略的な誘導体合成を行うことで、今後の誘導体設計に活用可能な知見を得たことや、実際の薬剤耐性多発性骨髄腫細胞株に有効な化合物を創出する点で重要な研究内容である。筆者はこれまでにシリンゴリンAの誘導体合成を独自の合成経路で行うことでシリンゴリンA誘導体群を合成し、その活性評価とプロテアソームとの反応速度論解析を行った。現在までに得られた反応速度論解析の結果を参考に更なる誘導体群の合成を行った。また、多発性骨髄腫細胞に対して有効な誘導体を見出すため、プロテアソームのサブユニットに着目した研究を進めてきた。薬剤耐性多発性骨髄腫の特徴として、プロテアソームが基質を認識する際のサブユニット選択性が変化するという知見を参考に、サブユニット制御型シリンゴリンA誘導体の合成を行った。サブユニット毎にシリンゴリンAを認識するポケットのアミノ酸が異なることに着目し、シリンゴリンAに対してアミノ酸との相互作用を増強させられるような化合物設計を行った。実際に合成した誘導体に関してプロテアソーム阻害活性、およびサブユニット毎の阻害活性評価を行うことで、設計通り選択性の制御ができていることを確認した。さらに、得られた化合物についてリンカーを介してがん細胞標的化分子を導入する検討についても進めており、数種類のリンカーを有する誘導体の合成を行った。これまでの研究により高活性プロテアソーム阻害剤およびサブユニット選択性を制御した誘導体の合成に成功したため、今後はこれらの分子の詳細な細胞への活性とがん細胞標的化研究について検討していく予定である。これまで合成した誘導体について、酵素活性での結果がよかったものについては細胞系での機能を評価し、その標的選択性や代謝安定性も含めて検討していくことを計画している。がん細胞標的化研究については数種類のリンカーを導入したシリンゴリンA誘導体の合成を現在進めており、リンカーの種類や適切ながん細胞標的化分子についても今後検討していく予定である。細胞系について良好な結果が得られた分子が見つかった場合、その多発性骨髄腫細胞への選択性評価や生体内での機能解析を含めた実験について進めていく予定である。本研究は難治性疾患である多発性骨髄腫治療薬の開発を目的として、1)標的酵素であるプロテアソームを選択的に阻害する天然物シリンゴリンAの構造活性相関研究を行った後、2)既存薬耐性多発性骨髄腫細胞に有効な高活性誘導体を創出し、3)得られた高活性誘導体に対してがん細胞選択的な輸送を可能にする低分子リガンドを導入する。プロテアソーム阻害天然物シリンゴリンAは生物活性が薬剤として不十分であり、合成経路にも課題を残していることから、現在は独自の合成経路により誘導化することで効率的な創薬研究を進めている。筆者が開発したシリンゴリンA誘導体の合成法を用いて、環の大きさや二重結合の位置が異なる誘導体、その幾何異性体、側鎖誘導体を合成した。本合成経路に従い合成した誘導体についてプロテアソーム阻害活性とヒトがん細胞増殖抑制活性の評価を行った。また、プロテアソーム阻害活性発現の詳細について、合成した誘導体とプロテアソームを用いた反応速度論解析を行った。反応性に関しては環の歪みの解消によるoxa-Michael付加反応の反応性を反映しているものと考察し、側鎖部は認識の段階に大きく寄与していることが明らかとなった。以上の速度論解析結果に基づいて、さらに親和性の高い側鎖部の導入した結果、天然物の880倍の阻害活性を示す新規誘導体を見出すことに成功した。本研究はこれまでで最も強い生物活性を有するプロテアソーム阻害剤を見出しただけでなく、詳細な速度論解析を行うことで今後の誘導体設計に活用可能な知見を得た点で重要な研究内容である。筆者はシリンゴリンA誘導体の効率的な合成法の開発、及びその合成経路を活用した誘導体合成について、シリンゴリンA環状部誘導体の網羅的合成を計画しており、現在までに環状部の大きさや二重結合の位置が異なる誘導体、その幾何異性体、二重結合を単結合へ変換した誘導体の合成を完了した。さらに、シリンゴリンA

側鎖部の誘導体に関しても同様に合成を完了しており、設計した誘導体を効率的に合成可能であることを示した。シリンゴリンの環状部に関してはこれまでに網羅的に合成された例はなく、本研究が初の報告である。さらに、合成した誘導体についてプロテアソームとの反応速度論解析を行った。その結果、当初予想していなかった環状部と側鎖部の活性への影響を詳細に解析することができ、得られた情報を元に誘導体設計を行ったところ、小さな環状部と親和性の高い側鎖部の導入を行うことでこれまでで最も阻害活性の高いプロテアソーム阻害剤を見出すことに成功した。この結果は詳細な反応速度論解析を行うことで初めて可能になった薬剤設計であり、当初の計画よりも効率的に高活性誘導体を見出すことができた。本研究は難治性疾患である多発性骨髄治療薬の開発を目的として、1)標的酵素であるプロテアソームを選択的に阻害する天然物シリンゴリンAの構造活性相関研究を行った後、2)既存薬耐性多発性骨髄腫に有効な高活性誘導体を創出し、3)得られた高活性誘導体に対してがん細胞選択的な輸送を可能にする低分子リガンドを導入する。シリンゴリンAは生物活性が薬剤として不十分であり、合成経路にも課題を残していることから、これまでに独自の合成経路により誘導体化し、自身で生物活性の評価を行うことで効率的な創薬研究を進めている。筆者が開発したシリンゴリンA誘導体の合成法を用いて、シリンゴリンが有する特徴的な構造である環構造の大きさや二重結合の位置が異なる誘導体、その幾何異性体、側鎖誘導体などの多数の誘導体を合成した。合成した誘導体にいて、プロテアソーム阻害活性とヒトがん細胞増殖抑制活性の評価を行った。また、プロテアソーム阻害活性発現の詳細について、合成した誘導体とプロテアソームを用いた反応速度論解析を行い、その結果に基づいて、さらに親和性の高い側鎖部の導入を検討した結果、天然物の880倍の高いプロテアソーム阻害活性を示す新規誘導体を見出すことに成功した。本年度では更なる誘導体の合成展開に加え、戦略的に薬剤耐性多発性骨髄腫に有効な誘導体を見出すことを目的として、プロテアソームのサブユニット選択性を制御した化合物の合成を行った。また、がん細胞選択的な輸送を可能にする分子との結合についての検討も現在進めている。本研究は詳細な速度論解析や戦略的な誘導体合成を行うことで、今後の誘導体設計に活用可能な知見を得たことや、実際の薬剤耐性多発性骨髄腫細胞株に有効な化合物を創出する点で重要な研究内容である。筆者はこれまでにシリンゴリンAの誘導体合成を独自の合成経路で行うことでシリンゴリンA誘導体群を合成し、その活性評価とプロテアソームとの反応速度論解析を行った。現在までに得られた反応速度論解析の結果を参考に更なる誘導体群の合成を行った。また、多発性骨髄腫細胞に対して有効な誘導体を見出すため、プロテアソームのサブユニットに着目した研究を進めてきた。薬剤耐性多発性骨髄腫の特徴として、プロテアソームが基質を認識する際のサブユニット選択性が変化するという知見を参考に、サブユニット制御型シリンゴリンA誘導体の合成を行った。
細胞磁界測定による石綿代替品の細胞障害性評価

石綿の健康障害性が明らかになり、現在各種代替品が使用されている。これら代替品の健康影響も危倶されるところであり、障害性を評価するスクリーニング法の確立が望まれている。そこで石綿代替物質の内、Silicon carbide whisker (SiC)、Titanium dioxide whisker (TiO_2)およびRock wool (Slag wool)の3種類について、我々独自の方法であるFluxgate磁束計を用いた磁界測定により、軽微な細胞障害を評価する試みを行っている。同時に、LDH活性値測定、形態学的観察、アポトーシスの観察も行い検討している。今年度は主に、Rock wool繊維の毒性影響や量影響関係に関して検討を行った。その結果、2種類の代替物質SiCとTiO_2は、共にコントロール群に比較して量影響的に磁界緩和曲線は遅延し、緩和係数も低値を示した。障害細胞から逸脱するLDHの酵素活性値に関しても量依存的にLDH放出率が高くなる結果が得られている。また、形態学的にも細胞質内に多発性の空胞が出現し、核の変形・核クロマチンの凝集も観察され、その出現頻度もコントロール群に比較して多いことが認められている。さらに、TUNEL法及びDNA ladder法によるアポトーシスの観察においても、SiCでは若干ながらアポトーシスの誘発が認められた。一方、Rock woolは前述の2種類の代替物質であるSiCとTiO_2の倍量以上投与しても、コントロール群との比較において明らかな緩和の遅延は認められず、緩和係数においても有意差は認められなかった。加えて、形態学的な変化についても所見は乏しかった。この事はTUNEL法およびDNA ladder法によるアポトーシスの観察においても支持された。以上のことから、in vitro実験における肺胞マクロファージに対する急性期の細胞障害性については当該量程度の曝露が生じた場合、Rock woolの方がSiCやTiO_2に比べて比較的軽微であることが示唆された。今後は、小動物の気管支肺胞洗浄により得られた肺胞マクロファージを用いた場合、洗浄法などにより細胞数、培養条件が変動する事から、実験精度をより向上させるため継代培養細胞を使用することも検討しており、代替物質め量影響関係や細胞毒性の機序、磁界緩和の機序などさらに検討を重ねる。磁界測定に関して、緩和の機序を視覚的に観察するため、ビデオ増感顕微鏡により貪嘱された磁性粒子を外部磁化および中止後の細胞内運動の観察も検討する。また、この2種類以外の石綿代替物質についての毒性評価も行う予定である。近年、石綿の健康障害性から明らかになり、各種代替品が使用されている。しかしこれらの物資の健康影響も危惧されるところであり、代替品が多数にのぼるため障害性を評価するスクリーニング法の確立が望まれている。今回我々は、現在用いているFluxgate磁束計より高感度のSQUID磁束計を小谷誠教授との共同で開発した。これにより軽微な細胞障害を評価することが可能になる。

また、小動物の気管支肺胞洗浄により得られた肺胞マクロファージは、洗浄法などにより細胞数、培養条件が異なるので、実験精度をより向上させるために継代培養細胞を使用することを目的として、現在継代培養細胞の条件を検討中である。その結果、2種類の代替物質SiCとTiO_2共にコントロール群に比較して量影響的に緩和曲線は遅延し、緩和係数も低値を示した。障害細胞から逸脱するLDHの酵素活性値に関しても量影響的にLDH放出率が高くなる結果が得られている。また、形態学的にも細胞質内に多発性の空砲が出現し、核の変形・核クロマチンの凝集も観察され、その出現頻度もコントロール群に比較して多いことが認められている。さらに、TUNEL法及びDNAladder法によるアポトーシスの観察においても、SiCでは若干ながらアポトーシスの誘発が認められた。今後はさらに、代替物質の量影響関係や細胞毒性の機序、緩和の機序などを検討する。石綿の健康障害性が明らかになり、現在各種代替品が使用されている。これら代替品の健康影響も危倶されるところであり、障害性を評価するスクリーニング法の確立が望まれている。そこで石綿代替物質の内、Silicon carbide whisker(SiC)並びにTitanium dioxide whisker(TiO2)の2種類について、我々独自の方法であるFluxgate磁束計を用いた磁界測定により、軽微な細胞障害を評価する試みを行っている。同時に、LDH活性値測定、形態学的観察、アポトーシスの観察も行い検討している。今年度はさらに、TiO2繊維の形状の違いによる毒性影響や量影響関係に関しても検討を行った。その結果、前年にも述べたように、2種類の代替物質SiCとTiO2は、共にコントロール群に比較して量影響的に磁界緩和曲線は遅延し、緩和係数も低値を示した。障害細胞から逸脱するLDHの酵素活性値に関しても量依存的にLDH放出率が高くなる結果が得られている。また、形態学的にも細胞質内に多発性の空胞が出現し、核の変形・核クロマチンの凝集も観察され、その出現頻度もコントロール群に比較して多いことが認められている。さらに、TUNEL法及びDNA ladder法によるアポトーシスの観察においても、SiCでは若干ながらアポトーシスの誘発が認められた。TiO2の形状の違いによる毒性を評価した論文は未だ無く、今回我々は、磁界測定・LDH活性値測定・形態学的観察などから検討した結果、繊維状では、粒子状より明確に量影響関係が認められ、形状の違いによる細胞毒性が存在することが示唆された。今後は、小動物の気管支肺胞洗浄により得られた肺胞マクロファージを用いた場合、洗浄法などにより細胞数、培養条件が変動する事から、実験精度をより向上させるため継代培養細胞を使用することも検討しており、代替物質の量影響関係や細胞毒性の機序、磁界緩和の機序などさらに検討を重ねる。磁界測定に関して、緩和の機序を視覚的に観察するため、ビデオ増感顕微鏡により貪嘱された磁性粒子を外部磁化および中止後の細胞内運動の観察も検討する。
家庭科教育におけるエイジング学習プログラムの構築

他者とのかかわりによってエイジングの視点から生涯を展望し、生活をよりよくしようとする生徒を育成するためのプログラムとして、アクティブな高齢者が中学生を支援する類型の交流が生涯にわたるエイジングの理解に効果的であることを確認した。しかし活動だけでは生徒が自己を省察することはできず、アクティブ・エイジングの実現に向けて現在の生活からできることを見出し、実践化を図る学習が有効であることが明らかとなった。本研究は、家庭科教育において「他者とのかかわり」によって自己を再認識し、社会とのつながりを構築するとともに、生涯を見通すことのできる生活主体者の育成を目的としている。そのためには生涯にわたるエイジング・プロセスを理解し、「自らがどのように生き、年を重ねていくのか」という視点から将来を展望し、現在の生活に対する課題を見出していく必要力弐がある。その方策のひとつとして、高齢者との世代間交流を活用し、これと連携させたエイジング学習プログラムを追究するものである。本年度は「ケアを要する高齢者を交流対象として、高齢者の主たる生活圏において生徒が手段的サポートによって高齢者を支援する方向性の活動」を実施している中学校を主たるフィールドとした実践研究を行った。従前の科研費研究にて開発した教材と実践した授業を改善し、学習形態に共同思考の導入を試みた。その結果、個別学習群は自己の生活に対する省察を深め、学びを実践化させていた。グループ学習群はエイジングに対する理解を深め、加齢イメージを肯定的に変化させていた。いずれの学習群とも世代間交流活動と連携させたエイジング学習プログラムとして有効であり、学習形態の組み合わせや一斉学習における指導の工夫によって双方の効果が得られる可能性も示唆された。次に、他の類型(アクティブな高齢者を交流対象として、生徒の主たる生活圏において高齢者が手段的サポートによって生徒を支援する方向性の活動)に区分される世代間交流活動への参与観察を行うとともに、これと連携させたエイジング学習プログラムの開発に資する基礎的データを得ることを目的とした質問紙調査を実施した。アクティブな高齢者との世代間交流活動は、生徒がエイジングを理解する一助となり、特に加齢に対する意識をプラスに変化させることにつながっていた。体を動かして一緒に行う内容において、その傾向が高いことがわかった。本研究の目的は、他者とのかかわりによって自分自身や現在の生活を再認識し、人や地域社会とつながる力を涵養するとともに、生涯を見通す視点をもった生活主体者を育成するエイジング学習プログラムを構築することである。本年度には「アクティブな高齢者を交流対象として、生徒の主たる生活圏において高齢者が手段的サポートによって生徒を支援する方向性の活動」を実施している中学校を主たるフィールドとして研究を行った。具体的には活動の参与観察、活動前後のアンケート調査、活動と連携したエイジング学習授業の開発および実践と効果の検討である。交流活動によってエイジングの理解は促進されていたものの、「老後の生活を意義あるものにしたい」という意識はエイジング学習の授業後に有意に高まった。また、中学生自身の現在の生活への向き合い方には交流活動のみでは得られなかった効果が授業後に認められた。この効果は昨年度に実施した類型(ケアを要する高齢者を交流対象として、高齢者の主たる生活圏において生徒が手段的サポートによって高齢者を支援する方向性の活動)と連携させたエイジング学習の授業に比して、高い結果を得ることができた。さらに、中学校家庭科教員を対象として、生涯にわたる主体的生活者を育成するためのエイジング学習と家庭科教育の在り方についてのアンケート調査を実施した。その結果、「必要であり、機会を捉えて取り組むべき」との意識が6割を占めていたものの、実践に向けては消極的な回答もあった。高齢者の身体的特徴や高齢者とのかかわり方について学ぶ必要があるとされる一方で、老いの多様性やエイジズムに関する学習の必要性は低かった。新学習指導要領においてエイジングの視点による生活課題学習に適するとして支持されていたのは「家族・家庭と子どもの成長」領域の内容が多かったが、最も支持率が高かったのは「家族の安全を考えた室内環境の整え方」であった。他者とのかかわりによって自己および現在の生活を再認識し、人や社会とのつながりを構築するとともに、これからの生活を展望し、生涯にわたってよりよい生活を追求していく主体的生活者を育成するためのエイジング学習プログラムを、家庭科教育において開発することが本研究の目的である。そのために、平成21年度には「生徒の主たる生活の場(学校)でアクティブ・シニアが中学生を支援する」類型の交流活動と連携させて「これからの生活を見通しながら、アクティブ・エイジングに向けて今の自分にできることを考える」授業を実施し、一定の学習効果を得ることができた。しかし、身近な人から地域・社会へと視野を広げていくことが、やや困難であった。そこで平成22年度には同じ類型の活動と連携させ、食生活の領域で「現在の生活を省察して課題を見出し、これまでに学習したことを活用して解決方法を考えることにより、アクティブ・エイジングの実現をめざす」学習を構想し、授業実践を通して効果を検討した。交流活動の前後に実施したエイジングクイズの正答率は、6項目のうち5項目で交流後の方が高い結果となった。

加齢に対するイメージは、「知識や経験が豊かになっていく」と「より自分らしくなっていく」の2項目において、「そう思う」との回答が交流後調査で有意に高くなった。一方、交流活動の前後では生徒自身の生活に対する向き合い方において、顕著な変化はみられなかった。アクティブ・エイジングのための食生活学習に「関心をもてた」と回答した生徒は84.9%であった。授業によって生徒は、自分自身がエイジングの主体であるという自覚をもつとともに、アクティブ・エイジングにとって中学生である現在の生活が重要であると認識することができた。食生活の課題と解決方法についても、多様な視点からより具体的に考えることができていた。
植物遺伝子の多様化と形態の多様化との関連

これまでにシグナル伝達率のreceptor-like protein kinase (RLK)遺伝子族のメンバーをゼニゴケから27個およびミカヅキモから14個単離し、cDNAの全長配列またはキナーゼドメインの全配列と受容体ドメインの部分配列を決定した。既存のRLK遺伝子配列とあわせて分子系統進化学的解析を行った結果、RLK遺伝子族の受容体ドメインの構造が異なるグループ(サブファミリー)の多様化を引き起こした遺伝子重複の多くはコケ植物と維管束植物の分岐以前に起き、そのうちの少なくとも約半数はミカヅキモと陸上植物の分岐以前に起きていたことが示唆された。RLK遺伝子族に属するSERKサブファミリーについて遺伝子導入による機能解析を予定していたが、ミカヅキモが単細胞であるためゼニゴケとの機能の比較が困難であることから、RLK遺伝子族の多様化パターンを解釈する上で重要な問題であるシャジクモ類の系統解析を行った。緑色藻類は緑藻類とシャジクモ類に分けられ、シャジクモ類と陸上植物が一つの分類群(Streptophyta)をなす。しかし、現存するシャジクモ類のどのグループが陸上植物に最も近縁となるかは未解決である。特にこの問題の解決には核にコードされている遺伝子による系統解析が重要であろう。本研究ではシャジクモ目、コレオケーテ目、接合藻類と陸上植物の間の系統関係を明らかにするために、これら4つのグループに属する植物を含め8種の植物より核のRPB1,RPB2,DPLA,DPD1,葉緑体のatpA,psaA,psaB,rpoB,ミトコンドリアの19Sおよび27S rRNA遺伝子の配列決定を行った。これらに加えて核の18S rRNA,葉緑体のatpB,rbcL,16Sおよび23S rRNA、ミトコンドリアのnad5遺伝子のデータを含め、計16遺伝子のデータを用いて最尤法による解析を行った結果、シャジクモ類の中でも接合藻類が陸上植物に最も近縁であることが強く示唆された。これまでにゼニゴケからreceptor-like protein kinase (RLK)遺伝子族のメンバーを25遺伝子単離し、キナーゼドメインの全配列を決定したが、これらの遺伝子の受容体ドメインの構造を知るためにcDNA全長配列の決定を試み、21遺伝子のcDNA全長配列および4遺伝子の受容体ドメインの部分配列が決定できた。さらに、新たな2遺伝子のcDNA全長配列も決定した。また、ミカヅキモから断片配列を単離したRLK遺伝子27個のうち14遺伝子について、10遺伝子の全長配列および4遺伝子のキナーゼドメイン全配列と受容体ドメインの部分配列を決定した。プラシノ藻のメソスティグマからもRLK遺伝子の単離を試みたが、RLK遺伝子族に属する遺伝子は単離できなかった。全長又はキナーゼドメイン全配列決定したゼニゴケRLK遺伝子29個とミカヅキモRLK遺伝子14個、そして既存のRLK遺伝子配列とをあわせて分子系統進化学的解析を行った結果、RLK遺伝子族の受容体ドメインの構造が異なるグループ(サブファミリー)の多様化を引き起こした遺伝子重複の多くはコケ植物と維管束植物の分岐以前に起き、そのうちの少なくとも約半数はミカヅキモと陸上植物の分岐以前に起きていたことが示唆された。RLK遺伝子族に属するsomaticembryogenesis receptor-like kinase(SERK)サブファミリーには被子植物の遺伝子が大きく分けて3グループ存在する。ゼニゴケからはそのうち1グループに近縁な1遺伝子を単離・cDNA全長配列決定したが、さらにSERKサブファミリーに属する遺伝子の探索を行い、ゼニゴケから新たに2遺伝子、ミカヅキモから1遺伝子を単離・全長配列決定した。解析の結果、3グループの重複はミカヅキモと陸上植物の分岐後ゼニゴケと維管束植物の分岐以前に起きていたことが示唆された。今後これらの遺伝子を用いてシロイヌナズナへの遺伝子導入実験を行い、ゼニゴケとシロイヌナズナとで分子機能が保存されているかどうかの検証を行いたい。本研究ではシャジクモ目、コレオケーテ目、接合藻類と陸上植物の間の系統関係を明らかにするために、これら4つのグループに属する植物を含め8種の植物より核のRPB1,RPB2,DPLA,DPD1,葉緑体のatpA,psaA,psaB,rpoB,ミトコンドリアの19Sおよび27S rRNA

遺伝子の配列決定を行った。これらに加えて核の18S rRNA,葉緑体のatpB,rbcL,16Sおよび23S rRNA、ミトコンドリアのnad5遺伝子のデータを含め、計16遺伝子のデータを用いて最尤法による解析を行った結果、シャジクモ類の中でも接合藻類が陸上植物に最も近縁であることが強く示唆された。