hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
シアノ基架橋多次元骨格金属錯体ホストの構造とゲスト分子の動的挙動に関する基礎研究

本研究は、固体NMRとX線回折より包接体のゲスト運動性とホスト構造との相関をまとめることを目的とし、今年度は、サンプル合成、固体NMRの測定、X線回折の測定、データ解析を計画実施した。今年度の成果1、2と、今年度着手し来年度に引き継がれる現在進行中の計画3、4を以下に示す。1平面内運動と面外運動が組み合わさったベンゼン分子の動的挙動:ベンゼンは最もありふれたゲストであり、古くより面内運動の知見は多いが、面外方向の運動については報告が少ない。ここでは、[Cd(dmen)_2(CN)]_2[Cd(CN)_4]ベンゼン包接体の固体NMRを基に、面内運動と面外運動が組み合わさった運動モデルを提案した。またホストの運動性についても解析をおこないベンゼンの運動との関連について言及した。J.Incl.Phenom.に投稿済み(現在in press)。2 Cd(dma)_2Ni(CN)_4・xG包接体のゲスト分子構造とホスト構造との相関:ベンゼン、アニリン、トルイジン、キシリジン、トリメチルアニリンをゲストに用いゲスト分子構造を系統的に変化させてX線構造解析をおこない、ゲストとホストの構造的相関を解析した。Zh.Strukt.Khim.のClathrate Chemistry(包接体化学)誕生50周年記念特別号に投稿済み。3同一構造キャビティ内における種々のゲストの動的挙動:同一環境における個々のゲストの運動特性を見るため、ホストに[N(CH_3)_4][Cd_3(CN)_7]を、ゲストにベンゼン、トルエン、エチルベンゼン、キシレンを用いて現在データ集積中。4ゲスト間に電気双極子による相互作用をもつ場合のゲストの動的挙動:ゲストの共同運動の可能性を探るため、Hofmann型ホストおよび、[N(CH_3)_4][Cd_3(CN)_7]ホストを用いて現在データ集積中。本研究は、固体NMRとX線回折より包接体のゲスト運動性とホスト構造との相関をまとめることを目的とし、今年度は、固体NMRの測定とそのデータ解析をおこなった。以下に、その内容と成果を示す。1.同一構造キャビティ内における種々のゲストの動的挙動を探る目的で、ホストに[N(CH_3)_4][Cd_3(CN)_7]を、ゲストにベンゼン、トルエン、エチルベンゼンを用いた。今年度は昨年度測定した^2H-NMR粉末パターンの解析を行った。結果、それぞれの包接体について、ゲスト分子構造およびキャビティ構造によく対応したゲストの運動モードと、包接体の脱ゲスト過程における、各ゲストの運動モードの変化と運動振幅の増大の様子について明らかとなった。包接体の分解過程のこのような情報は珍しい。また、部分的、単純な分子運動モードの提示と、その組み合わせによる複雑な分子運動モデルの構築法についても提示した。2.[S(CH_3)_3][Cd_3(CN)_7]・p-キシレン包接体においてゲスト分子運動モードの変化とホスト構造の変化が共同して起こる相転移を見出し、^2H-NMR粉末パターンの解析より割り出したサイト間のポテンシャルの差を相転移の秩序パラメーターとして提示した。3.極性をもつゲストの動的挙動の研究として、Cd(NH_3)_2Ni(CN)_4、Cd(en)Ni(CN)_4ホストとピロール・ゲストのなす包接体を取り上げ、極性がないベンゼン・ゲストの場合と比較検討した。その結果、極性の効果として、ピロール・ゲストは自由度の高い運動状態にありながら配向が保たれていること、またホスト・ゲスト間相互作用の共同的効果と考えられる両者が連動した運動モードの変化を伴う相転移が見出された。
多発性硬化症における自己抗体の抗原認識部位の解明

我々は、多発性硬化症(multiple sclerosis,MS)患者の脳脊髄液中にhnRNP A2/B1に対する抗体が検出されることを見出し、これがMSの疾患マーカーになりえることを提唱した。本研究では、このことを結論づけることを目的として、鹿児島大学神経内科の症例で疾患名、患者背景を隠して当科に送られてきた105髄液サンプルについて抗hnRNP-A1およびA2/B1抗体を測定した。測定結果を鹿児島大学に通知後に疾患名が開示される盲検法で行った。抗hnRNP-A1抗体および抗hnRNPA2/B1抗体はMS患者髄液で有意に検出された。抗多発性硬化症すべての症例がなんらかの神経症状を有し、さらに抗hnRNP A1抗体はhuman T-lymphotropic virus type-I(HTLV-I)-associated myelopathy(HAM)患者で有意に検出されるとの報告があるが、抗hnRNP A1抗体の頻度においてHAMと他疾患間に有意差はなかった。今回の研究において、MS患者の約90%に髄液で抗hnRNP A2/B1抗体が検出され、MSのマーカーになりえることを確認した。しかし、他疾患でも低頻度であるが検出されることも判明した。この研究成果は、神経治療学会の学会誌{神経治療学}および国際神経ウイルス学会の機関誌であるJ Neurovirologyに掲載された。さらに、抗hnRNP A2/B1抗体はMS患者の90%以上で髄液中に検出されるが、HAMなどの他神経疾患でも検出される。MSでは疾患に関連して抗hnRNP A2/B1抗体が生成され、他疾患では非特異的に生成されるとの仮説を想定すると、MSと他疾患では抗hnRNP A2/B1抗体の認識部位が異なる可能性が推測される。そこで、hnRNP B1の一部を欠く9種のGST-hnRNP B1を生成し、MSで検出される抗hnRNP A2/B1抗体がどの部位を認識しているのかを検討した。その結果、MSで検出される抗hnRNP A2/B1抗体が認識しているのはアミノ酸配列で234-305の箇所に存在するEpitopeであることが明らかになった。現在、このEpitopeがMS特異的であるかを解析中であり、論文を準備中である。我々は、これまで多発性硬化症患者の脳脊髄液で核蛋白の1種であるhnRNPに対する抗体が高頻度に検出されることを明らかにし、これが多発性硬化症の発病に関係している可能性を指摘した。hnRNPは20種類以上あり、多発性硬化症ではhnRNPA2/B1に対する抗体である。一方、多発性硬化症に類似する疾患特徴を有するHTLV-Iassosiated myelpathy (HAM)ではhnRNPA1に対する自己抗体が陽性であり、これがHAMの発症因子であることが報告された。かかることから、本年度では最初に多発性硬化症、HAMを含めた神経疾患の脳脊髄液について、Blindの条件下で抗hnRNP A1およびA2/B1抗体を測定した。

その結果、両抗体が多発性硬化症で有意に陽性であることが判明し、とくに抗hnRNP A2/B1抗体は多発性硬化症の疾患マーカーとして臨床応用できることが確認できた。しかし、有意に多発性硬化症に検出えきても他神経疾患でも陽性のことがあり、感度は90%、特異度は約80%であった(投稿中)。特異度を高めるには、多発性硬化症と他神経疾患では抗体のhnRNPA2/B1認識部位が異なることを証明することが最も確実な手段であると考えられる。かかることから、hnRNP B1蛋白を5箇所に分け、それぞれの部分のリコンビナント蛋白を生成した。これを用いて多発性硬化症で認識されているエピトープを解析している。現在、まだ5症例と少ないが、多発性硬化症が認識するエピトープが明らかになりつつある。今後は、HAMなど他神経疾患でも同様の解析を行い、hnRNP A2/B1に対する特異的な免疫反応が多発性硬化症の発症に関係していることを解明する。多発性硬化症は自己免疫性中枢神経疾患である。本疾患には臨床所見、血液・髓液所見、および画像検査所見に疾患特異的異常はまだ見出されておらず、診断は診断基準を用いて行われる。本疾患は急性に発症することが多く、また再発を繰り返す難病である。これらのことから、本疾患に特異的マーカーを見つけることは極めて重要と思われる。HnRNP-B1はRNA結合蛋白であるが、近年中枢神経系細胞では、髄鞘形成細胞であるオリゴデンログリアで髄鞘塩基性蛋白の生成に密接な関連を有することが報告された。髄鞘塩基性蛋白は多発性硬化症の抗原と考えられている蛋白であり、我々はHnRNP-B1に対する免疫反応が関係している可能性を推測した。平成19年度は患者血清および髄液で抗HnRNP-B1抗体をウエスタンブロット測定した。その結果、多発性硬化症でこの抗体が86%の感度で検出され、特異度は93%であり、多発性硬化症の疾患マーカーになりえるとの成績を得た。しかし、他の神経疾患とくにHANで高頻度に脳脊髄液中に抗Hn-RNP B1抗体が検出された。今年度は、抗Hn-RNP B1抗体の多発性硬化症における疾患特異度を確認するために二種盲検法にて測定を行った。その結果でも抗HnRNP B1抗体の多発性硬化症疾患者髄液で90%に検出されることを確認し、疾患マーカーになりえることを明らかにした(Journal of Neurovirology、印刷中)。次に、HAMと多発性硬化症ではHnRNP B1の認識部位、すなわちエピトープが異なるとの仮説をたて、検討した。6種のフラグメントを作成し、どれが多発性硬化症の認識部位であるかを調べた。その結果、多発性硬化症ではHnRNP B1の233から305のペプチドを認識していることが判明した。これが多発性硬化症に特異的であるか否か現在研究を続けている。
植物免疫システムの構造生物学

「イネの病気に対する抵抗性反応を誘導する分子機構の理解」は、作物が持っている病気に対する耐病性機能の強化、病害の軽減、作物の収量の増加に繋がる。そこで本研究ではイネの病気に対する低抗性反応を誘導するメカニズムの解明する事を目的にしている。本研究では昨年度に引き続き(i)イネの病気に対する抵抗性反応を制御していると考えられる蛋白質の立体構造決定(ii)蛋白質・蛋白質相互作用の解析をx線結晶構造解析やNMR、生化学的な手法を用いて行った。平成25年度の実施状況は以下の通り。(i)のOsRac1の結晶化に関する論文を完成させ、発表した。また、(ii)では昨年度に得られたOsRac1とイネの活性酸素を産生するNADPHオキシダーゼであるOsRbohBとの相互作用実験の結果と(i)で得られたOsRac1の結晶構造決定の結果を合わせて、論文を執筆し、投稿した。また、これまでの研究からR蛋白質の一つであるMLA10のCCドメインのdimer形成がR蛋白質による抵抗性反応の誘導に重要であることが報告されている(Cell Host Microbe 9 : 187-199, 2010)。そこでイネのR蛋白質であるPitのCCドメインもMLA10と同様にdimerを形成するかを生化学的な実験を用いて確認した。実験を行う為に、まずPitのCCドメインの発現系の構築を行い、大腸菌を用いて大量に発現する系の構築に成功した。さらに、蛋白質の精製にも成功し、PitのCCドメインがdimerを形成する事を確認した。DsRac1に関する成果は、結晶化に関する論文の発表、および、結晶構造解析の論文の投稿であり、概ね期待通りの成果が得られている。Pitに関する成果としては、PitのCCドメインがdimerを形成する事を明らかにしている。Pitの構造研究では大きな進展が無かったものの、機能研究においては期待以上の成果が得られている。さらに、奈良先端科学技術大学院大学において様々な植物実験の技術を身に付けるとともに、OsRac1とGAPDHとの直接的な相互作用を明らかにするなど、国内留学の成果も着々と得られており、部分的には期待以上の研究の進展があったと評価できる。OsRac1と相互作用を行うOsRbohBとの相互作用解析はすでに完了しており、初稿をほぼ完成させている。現在、さらに詳細なOsRac1が誘導するイネにおける病害抵抗性メカニズムの解明する為に、OsRac1とそれに関わる蛋白質群(Defensome)の相互作用解析を行い、OsRac1とDefensomeとの関係を明らかにしたい。その為に、Defensomeを構成する蛋白質の発現系の構築および蛋白質の精製を行っている。今後はそれらの蛋白質とOsRac1との相互作用解析を行っていく予定である。また、OsRac1とGAPDHとの直接的な相互作用が明らかになったが、その機能的な役割は未だ不明である。そこでOsRac1とGAPDHの病害抵抗性メカニズムにおける役割を明らかにしていく。イネの病気に対する抵抗性反応を誘導する分子機構の理解」は、作物が持っている病気に対する耐病性機能の強化、病害の軽減、作物の収量の増加に繋がる。そこで本研究ではイネの病気に対する抵抗性反応を誘導するメカニズムの解明する事を目的にしている。"本研究では(i)イネの病気に対する抵抗性反応を制御していると考えられる蛋白質の立体構造決定(ii)蛋白質・蛋白質相互作用の解析をX線結晶構造解析やNMR、生化学的な手法を用いて行う。平成24年度の実施状況は以下の通り。(i)イネの抵抗性反応の分子スイッチとして働くと考えられるOsRaclの結晶構造の精密化を行った。最終的にGTP型OsRac1の三次元構造を1.9Åの分解能で決定した。また、イネのR蛋白質であるPitのNBS-ARCドメインの立体構造をX線結晶構造解法を用いて決定する為、pCold-GSTシステムを用いて、Pitの大鼠発現系を構築した。(ii)ではイネの活性酸素を産生するNADPHオキシダーゼであるOsRbohBとの相互作用実験を行った。相互作用実験を行う為、得られているOsRac1の結晶構造情報に基づき、NADPHオキシダーゼOsRbohBとの相互作用に関わると考えられるアミノ酸残基を同定し、それらの同定したアミノ酸残基に変異を導入した。大腸菌大量発現系を用いてそれらのOsRacl変異体とNADPHオキシダーゼOsRbohBの発現・精製する事に成功した。相互作用実験より、DsRac1変異体のいくつかでOsRbohBとの相互作用が弱まる事を観察する事に成功した。

また、(ii)では昨年度に得られたOsRac1とイネの活性酸素を産生するNADPHオキシダーゼであるOsRbohBとの相互作用実験の結果と(i)で得られたOsRac1の結晶構造決定の結果を合わせて、論文を執筆し、投稿した。また、これまでの研究からR蛋白質の一つであるMLA10のCCドメインのdimer形成がR蛋白質による抵抗性反応の誘導に重要であることが報告されている(Cell Host Microbe 9 : 187-199, 2010)。そこでイネのR蛋白質であるPitのCCドメインもMLA10と同様にdimerを形成するかを生化学的な実験を用いて確認した。実験を行う為に、まずPitのCCドメインの発現系の構築を行い、大腸菌を用いて大量に発現する系の構築に成功した。さらに、蛋白質の精製にも成功し、PitのCCドメインがdimerを形成する事を確認した。平成24年度は、イネの抵抗性反応の分子スイッチとして働くOsRac1(活性型)の結晶構造解析を完了させるだけでなく、そのin vitroでの機能解析も完了させるなど、精力的な研究により期待以上の進展があった。しかし、イネのR蛋白質であるPitのNBS-ARCドメインについては、発現系の構築には成功しているものの、蛋白質の精製や結晶化において、ほとんど進捗がなかった。そこで、OsRac1に関する論文執筆に注力することとし、結晶化に関する論文執筆をほぼ完成させた。結晶構造やNMR、変異体を用いた機能解析などをまとめた構造解析に関する論文についても初稿をほぼ完成させた。DsRac1に関する成果は、結晶化に関する論文の発表、および、結晶構造解析の論文の投稿であり、概ね期待通りの成果が得られている。Pitに関する成果としては、PitのCCドメインがdimerを形成する事を明らかにしている。Pitの構造研究では大きな進展が無かったものの、機能研究においては期待以上の成果が得られている。さらに、奈良先端科学技術大学院大学において様々な植物実験の技術を身に付けるとともに、OsRac1とGAPDHとの直接的な相互作用を明らかにするなど、国内留学の成果も着々と得られており、部分的には期待以上の研究の進展があったと評価できる。今後の推進方策について、まず、結晶構造やNMR、変異体を用いた機能解析などをまとめた構造解析に関する論文執筆に注力する。現在、OsRaclと相互作用を行うOsRbohBとの相互作用解析はすでに完了しており、初稿をほぼ完成させている。また、さらに詳細なOsRac1が誘導するイネにおける病害抵抗性メカニズムの解明する為に、OsRac1とそれに関わる蛋白質群(Defensome)の相互作用解析を行い、OsRac1とDefensomeとの関係を明らかにしていきたい。その為に、Defensomeを構成する蛋白質の発現系の構築および蛋白質の精製を行い、相互作用解析を行っていく予定である。OsRac1と相互作用を行うOsRbohBとの相互作用解析はすでに完了しており、初稿をほぼ完成させている。現在、さらに詳細なOsRac1が誘導するイネにおける病害抵抗性メカニズムの解明する為に、OsRac1とそれに関わる蛋白質群(Defensome)の相互作用解析を行い、OsRac1とDefensomeとの関係を明らかにしたい。
分裂国家のナショナリズム比較研究

冷戦後及び韓国と台湾の民主化後、朝鮮半島の南北関係と台湾海峡の両岸関係(中台関係)の変化は異なるだけでなく対照的である。また、韓国と台湾における保守と進歩の分断・分裂体政策選好には「ねじれ」が見られる。これらの問題について、分断・分裂国家の相互関係上の諸要因及び韓国と台湾の各々の内政上の諸要因を分析し、分裂国家のナショナリズムのいくつかの側面を明らかにした。南北朝鮮関係と台湾海峡両岸関係という二つの分断・分裂国家を事例に東アジアの分断・分裂国家のナショナリズムを比較研究する。冷戦の前方に置かれ、分裂国家でありつつ、権威主義体制を経験し、経済発展と民主化を実現した台湾と韓国は、国際的・国内的な環境要因を共有する一方、ナショナリズムの機能と変容において興味深い共通点と差異が見出せる。分裂国家のナショナリズムが、当該国家間や周辺諸国との関係においてどのような行動要因となっているのか、また、内政の変化との相互作用の中で分裂国家のナショナリズムがどのように変化するのかを明らかにする。第1に、分断国家としての韓国の対外政策の変化を、東北アジアのいくつかの3国間関係(トライアングル)というエリアにおいて、日本の対外政策の変化との比較という視点から考察し、論文発表した。そこでは、本研究課題が直接的かつ主要に論究されてはいないが、中国両岸関係と南北朝鮮関係の変化の異同が、それぞれの対外関係の変化の異同とどのような位置関係にあるのかを提示した。これはまた、韓国と台湾を直接的に比較したものではないとはいえ、東アジアの多国間関係において分断・分裂国家関係の力学が対外政策の変化にどのように反映するのかを説明する仮説の一部と位置づけられる。第2に、韓国と台湾の民主化を前後する政治体制を比較考察する一視点として、政党構造の差異が一定の重要性を持つのではないかという問題意識から調査を続けている。両国の政治体制の移行の共通性の中での差異に着目すれば、台湾の「党国体制」に対して、韓国は「政府党体制」の失敗例と見ることができ、しかも、政党構造が短期に変わる韓国に対して、国民党と民進党の対立を軸にしつつも両党ともに相当な内部変化を経ている点などの重要な差異が注目される。本研究は両国の政治体制およびその変化の比較そのものが目的ではないが、対外行動における内政要因の論究はナショナリズム分析において小さくない意味をもつと考えられる。韓国の対外行動に関して、東アジアの地域協力という視点および日韓関係のエリアに即して考察した研究成果を、単著1点、共著1点に発表することができた。また、この作業とともに、韓国と台湾の内政と対外行動を比較考察する視点を探求し、必要な資料の収集と精読を行った。その成果、同じ分裂・分断国家である韓国と台湾の国家分裂過程とそこに作用した影響力の差異、および分裂国家体との関係の基本構造上の差異に着目することで、韓国と台湾の対外行動の差異(しばしば対照性)を説明できるのではないかという仮説を導き出し、こうした視点から韓国と台湾の、特に民主化後の分裂国家体との相互関係を中心に両者の変化の対照性を過程追跡し、まとめることができた。この研究成果はすでに脱稿しているが、発表の確定は来年度の予定である。ただし、今年度に予定していた、韓国と台湾の政党構造の差異と地政学認識の差異については充分な調査を進めることができなかったため、来年度に繰り延べすることを予定している。同じ分断・分裂国家でありながらも、南北朝鮮関係と中国・台湾関係の何がどのように異なるのかという分析視点から、とりわけ冷戦後の対照的な展開過程を追跡した論文を発表した。具体的には、南北朝鮮関係と中国・台湾関係は、ともに正統性対立ゆえに相互関係はもちろん主要な対外関係でも排他的な競争が支配してきたが、南北朝鮮関係の対称性に対して中国・台湾関係は非対称性に特徴づけられており、そのことが冷戦終結を挟んで二つの相互関係と対外関係の変化の差異を生み出したというのが研究の要旨である。韓国と台湾の比較研究は政治学や経済学でも豊富にあるが、分断・分裂国家関係に着目したものは決して多くはなく、また、数少ない先行研究は国際体系要因を重視したものと、内政要因(アイデンティティなど)を重視したものに大きく類別される中で、本研究は分断・分裂国家の相互関係という中間レベルの要因を重視した点に意義があると思われる。本研究は、相互関係の特徴を重視するとともに、それが国連との関係や主要な対外関係をどのように規定したかについても踏み込んで考察し、さらに、こうした相互関係と対外関係の対照的な変化が、韓国と台湾の内政上の対抗関係(さしあたり保守-革新)と、分断・分裂体認識の対抗関係(協力・併合、統一・独立)のねじれに関連するという論点を提起し、内政のアイデンティの差異の究明という次の考察課題を導き出している。前年度は韓国と台湾の分断・分裂体政策及び対外政策を時系列的に比較考察したのに続き、今年度は両国の意識調査データを用いて政策選好を比較考察した。平成22年度内に公表には至ってはいないが、草稿の内容は次の通りである。

第1に、韓国の保守と進歩、台湾の右と左、各々の分断・分裂体政策選好(強硬と穏健)を表すデータが比較分析の上で妥当か否かを検討した上で、両国の有権者の主観的理念と分断・分裂体政策選好の「ねじれ」の相関が調査データによってもある程度、裏付けることができた。第2に、韓国の主観的理念は流動的で、かつ政党構造が不安定なため政党支持との相関が不明確であるのに対して、台湾の主観的理念は不明瞭だが政党支持との相関が強いという差異がある。そこで、主観的理念と政党支持の要因を分析したところ、韓国の理念には年齢と教育の要因が大きいのに対して、台湾の政党支持にはエスニック・アイデンティティの要因が大きいことが検出された。第3に、韓国と台湾の理念・政党支持と分断・分裂体政策の相関が、各々の政治的亀裂(韓国の地域主義、台湾のエスニック・アイデンティティ)の疑似相関ではないのかどうかを分析した結果、韓国の分断体政策選好は地域主義に還元することはできないが、台湾の分裂体政策選好はエスニック・アイデンティティの疑似相関であることを否定できないことがわかった。第4に、経済・社会政策選好と分断・分裂体政策選好の諸要因を分析したところ、韓国の主観的理念との相関、及び台湾のエスニック・アイデンティティとの相関が比較的強く表れるのは、経済・社会政策選好よりも対外政策選好及び分断・分裂体政策選好であることが導き出された。第5に、分断・分裂体政策選好の諸要因を分析したところ、韓国の分断体政策選好には他の諸要因を考慮しても主観的理念の影響が最も大きく、台湾の分裂体政策選好には主観的理念よりもアイデンティティと政党支持の影響が大きいことが示された。
非干渉測定法を用いたフレネル回折強度からの物体再生の研究

光のように高い振動数をもつ波動によって物体構造・形状測定を行う際、通常、参照波を用いた干渉縞測定法が使われるが、本研究は、ガウスフィルタ関数を物体波に掛けて物体の構造・形状をより簡便に再生する新しい方法の確立を目的としていた。まず、最初に、本方法を用いてレーザ光による位相物体再生実験を行った。その結果、レーザ光のガウスビームをガウスフィルタの代わりに使用しても実際に物体位相を波長の約1/10の精度で再生可能であることを確認した。次に、従来、ガウスフィルタによる2次元物体の位相回復において必要であった3回の2次元回折強度測定を、2回に減らすことができる新しい計算アルゴリズムを考案した。しかし、このアルゴリズムは使用できる画像の分点数が32×32点に制限されるという欠点があり、このアルゴリズムの実用化には未だ問題があることがわかった。そこで別の方向として、最近研究が盛んなX線を用いた回折強度からの物体再生の分野へ、本方法を応用する研究を行った。X線の領域ではレーザ光のように適当なガウスビームを作ることは難しいので、新しい物体照明システムとして、微小円形開口にX線を照射して得られる遠方回折分布であるエアリーディスクパターンの中心部分をガウスビームとして近似的に用いることを提案し、計算機シミュレーションでその有効性を示した。さらに別のシステムとして、物体から波動のフレネル回折面上でスリット開口を走査し、その回折光強度を測定することで物体に間接的にガウス関数をかけたデータを得る新しいシステムを提案した。以上のように、本研究ではレーザ光による実証実験を行い、また幾つかの新しい物体再生システムを考案した。今後は、干渉計測が困難であるX線、電子線によるイメージングへ本方法を応用するためのシステムの研究を進めたいと思っている。本年度は、最近提案した「ガウス型フィルターを用いた位相回復法による物体再生」の有効性を、実際の光学実験により示すことを目的としていた。実験では、レーザーのガウスビームの振幅分布をガウスフィルターとして用いて、直径1mmの凸レンズ物体または直径0.25mmの光ファイバー物体を照明し、その回折光強度のデータから、パーソナルコンピュータによって、光の位相と、さらに物体の位相分布を再生することを試みた。その結果、物体を透過した光の位相分布が、レーザー光の波長の1/101/4の精度で再生できることをがわかった。次に、この方法をさらにX線などの短波長の光にも応用できるように改良することを試みた。X線の場合、ガウスビームの代わりの照明光をどうするかという問題がある。今回は、円形開口のフラウンホーファー回折光の中心部分を用いること考え、波長0.6nmの軟X線の場合について計算機シミュレーションを行った。その結果、円形開口回折光の中心部分の約1/3の部分を利用すれば、ガウスビームを用いたものとほぼ同じ結果が得られることがわかった。さらに、今まで2次元物体に対して必要であった3回の強度分布測定を2回にする新しいアルゴリズムを考案し、計算機シミュレーションで有効性を確認した。今後は、円形開口回折光照明を用いる方法において雑音の影響を抑えるため照明光の光量を増やす方策について検討する予定である。また、ガウスビームのような特殊な照明光を用いるのではなく、物体からの回折光の観測面上でスリット開口をスキャンさせる新しい方法についても、理論解析および計算機シミュレーションによる検討を行う予定である。本年度は、昨年度の円形開口回折光のような特殊な照明光を用いた物体再生法とは異なるアプローチで研究を行った。

すなわち、物体からのフレネル回折光の観測面上でスリット開口を走査させながら開口のfar-field面で強度分布を観測し物体を再生する新しい方法について、1次元および2次元物体に対する理論解析と計算機シミュレーションを行った。その結果、1次元物体とフレネル近似による2次位相項とのコンボリューションの広がりが、スリット開口のフーリエ変換(すなわちsinc関数)の広がりの1/2より小さい場合、sinc関数をガウス関数と見なすことができて、フレネル面上での位相分布を従来の位相計算法を用いて回復し、その逆フーリエ変換で物体を再生できることが確認できた。この方法をさらに2次元に拡張する方法を検討した結果、直交する2方向に対してスリット開口を走査させ、得られたデータからそれぞれ計算した位相分布を合成することで2次元位相も回復できることを理論的に導いた。そこで、本年度の科研費の設備備品費で購入した高性能コンピュータを用いて、2次元のシミュレーションをいろいろな条件で行い、この方法の有効性を確認した。この方法は、光に限らず、X線や電子線などの波動を用いた計測にも有効であり、従来フレネル回折領域で利用されている強度輸送方程式による位相回復法に比べて、波が伝搬するとき現れる渦位相の再生を行うことができる点に特徴がある。この結果は、来年度行われる国際光学会の会議で発表する予定である。来年度は、走査スリット開口と観測面までの距離のfar-field条件を、さらに拡張してフレネル近似ができる距離まで近づける方法を検討し、実用可能な方法に改良することを行う予定である。本年度は、昨年度考案した新しい方法(物体からのフレネル回折光の観測面上でスリット開口を走査させながら開口の遠方回折面で強度分布を観測し物体を再生する方法)について、さらに改良することを行った。具体的には、まず、スリット開口から観測面までの距離の遠方回折条件を拡張して、フレネル近似ができる距離まで近づける方法を検討した結果、フレネル面での観測強度に特殊なフィルタリング処理をしてから位相計算をする方法を用いることで物体再生が可能であることを理論的に導いた。さらに計算機シミュレーションにより調べたところ、今までの方法に比べ約1/8の距離に近づけても再生可能であることが確認できた。これにより観測システムをよりコンパクトにできる見通しがついた。特に、X線や電子線などの短波長の波動による観測システムでは遠方回折条件を満たすためには、非常に距離を取る必要があるが、この方法により距離を短くして観測できることは、実用上、大変有効である。この成果は昨年秋の応用物理学会で発表した。さらに、このスリット法の再生物体の解像度について理論的に考察した結果、通常はスリット幅で決まる解像度が観測データの位置を変化させることで、スリット幅よりも細かい(スリットの走査範囲の逆数で決まる)解像度にできることが分かった。これを計算機シミュレーションで確認したところ理論通りの再生結果が得られた。
フランス新古典主義美術研究ナポレオン関係美術の研究

研究者は玉川大学出版部刊『芸術と社会』所収論文「逸り立つ馬上で平静な-ナポレオン一世時代の美術研究序論」において,ナポレオン関係美術という限定されたテーマをめぐって新古典主義美術の特性を探り,ナポレオン時代の美術において,すぐれて19世紀的現象であるロマン主義的および写実主義的な要素が既に胚胎されていることを総論的に論証した.さらに『明治学院論叢』所収論文「ルーヴル美術館の誕生・II-大革命から第一帝政へ-」においては,ナポレオンの美術行政の最大の果実であるナポレオン美術館(現在のルーヴル美術館)の成立過程の研究を通じて,その文化史的意義と当時の美術界に与えた影響を明らかにした.『言語文化』所収論文「ダヴィッドと革命の美術-フランス革命の視覚言語」においては,画家ジャックンルイ・ダヴィッドと大革命との関わりを究明した.画家はのちに皇帝ナポレオンの首席画家に任命されるが,その彼の軌跡の研究は,大革命と第一帝政という新古典主義美術の政治的背景の二面性を明らかにするために重要な意味をもっている.『英語青年』所収予定論文「英国18世紀のHistory Paintingについて-絵画における近代性の問題」は,ナポレオン時代のフランス絵画にみられる現実性の優位という特質が,英国18世紀絵画に既にみられるという所見を通じ,英仏の近代絵画の相関関係を究明し,さらに対ナポレオン戦争関係の英国絵画をも論じている.研究者は以上のような具体的研究を通じ,フランス新古典主義美術の多面性を究明した.今後は新古典主義美術の終焉と時期を同じくする,絵画におけるモダニズムの発端という問題に研究を進めてゆく予定である.研究者は玉川大学出版部刊『芸術と社会』所収論文「逸り立つ馬上で平静な-ナポレオン一世時代の美術研究序論」において,ナポレオン関係美術という限定されたテーマをめぐって新古典主義美術の特性を探り,ナポレオン時代の美術において,すぐれて19世紀的現象であるロマン主義的および写実主義的な要素が既に胚胎されていることを総論的に論証した.さらに『明治学院論叢』所収論文「ルーヴル美術館の誕生・II-大革命から第一帝政へ-」においては,ナポレオンの美術行政の最大の果実であるナポレオン美術館(現在のルーヴル美術館)の成立過程の研究を通じて,その文化史的意義と当時の美術界に与えた影響を明らかにした.『言語文化』所収論文「ダヴィッドと革命の美術-フランス革命の視覚言語」においては,画家ジャックンルイ・ダヴィッドと大革命との関わりを究明した.画家はのちに皇帝ナポレオンの首席画家に任命されるが,その彼の軌跡の研究は,大革命と第一帝政という新古典主義美術の政治的背景の二面性を明らかにするために重要な意味をもっている.『英語青年』所収予定論文「英国18世紀のHistory Paintingについて-絵画における近代性の問題」は,ナポレオン時代のフランス絵画にみられる現実性の優位という特質が,英国18世紀絵画に既にみられるという所見を通じ,英仏の近代絵画の相関関係を究明し,さらに対ナポレオン戦争関係の英国絵画をも論じている.研究者は以上のような具体的研究を通じ,フランス新古典主義美術の多面性を究明した.今後は新古典主義美術の終焉と時期を同じくする,絵画におけるモダニズムの発端という問題に研究を進めてゆく予定である.
歯周病患者におけるBruxism習癖の解明と咬合性外傷による歯周組織破壊

本研究の成果をまとめると次のようである。1.咬合性外傷と炎症との合併による歯周組織破壊のメカニズムの解明:(1)炎症と咬合性外傷合併時のポケット内歯周病原性細菌の状態を知るために,サル2匹の臼歯をコントロール群(ソフトフッドのみ),炎症群(歯肉辺縁に綿糸結紮),炎症と咬合性外傷の合併群(綿糸結紮と矯正用elastric挿入による側方力)に分け,臨床診査およびポケット内細菌の総菌数と,Porphyromonas gingivalis,Prevotella intermedia,Actinobacillus actinomycetemcomitansの菌数と割合を,6週間にわたり調べた。その結果、炎症と咬合性外傷が合併すると炎症のみに比べ,Clinical attachment loss (CAL)と骨吸収は増加したが,細菌総数,3菌種の菌数と割合には明確な差がなかったことから,CALや骨吸収の増加には細菌の変動よりも,咬合性外傷が大きく作用するのではないかと考えられた。(2)咬合性外傷による歯周組織破壊に炎症と咬合性外傷の程度がどのように影響するかを知る目的で,サルの歯周組織に炎症と咬合性外傷の程度を変えて合併させ,臨床的ならびに病理組織学的に観察した。その結果,両者の合併群は,炎症のみの群に比べattachment lossと歯槽骨吸収とが多く,さらに炎症の強い群が大きい傾向を示したが,咬合性外傷の程度による差は明確でなかった。このことは咬合性外傷と炎症が合併した場合,咬合性外傷がある程度以上強くなれば,その強さに多少差があっても組織破壊に大きな差を生じないことを示している可能性があり,今後咬合性外傷の誘導法を含めてさらなる実験を行い,解明していく必要がある。2.歯周病患者のBruxism習癖ならびに顎運動と筋活動の検討:(1)K6 Diagnostic System(K6DS)を用いて歯周炎患者40名と健常者18名の開閉運動路,運動速度,咬頭嵌合位の安定性,筋活動など咬合機能状態を分析した結果,アンケート診査と臨床診査では両者間に有意差はなかったが,K6DS診査では歯周炎が進行すると終末位速度が低下する傾向が著明で,咬頭嵌合位への収束性と最大咬みしめ時の筋活動も低く,咬頭嵌合位が安定せずBruxism行っている可能性が高いと思われた。(2)加藤が開発した睡眠中の咬筋活動と咬合接触を自宅で記録し大学で分析する装置をさらに改良し,記録した筋活動と咬合接触状態からBruxismの様相を自動解析するシステムを作製した。改良した装置は,ロジック化装置を用いて,EMG値と咬合接触振動の電圧を3段階に分け,単位時間(2秒)毎に活動量を記録し,EMG値と加速度値の組み合わせと並び方によって,どの種のブラキシズムがどの程度の頻度と時間で行われたかを計測する。この装置を用いて被験者24人を分析した結果,Bruxismのは次の2つに分類できた。パターン1:咬合接触が連続しておりgrindingと思われるもの,パターン2:咬合接触が初期にのみ観察されその後発現せずclenchingと思われるもの。さらに両パターンとも筋活動のレベルにより,low,highの2通りに分類でき,本装置を用いることによりBruxismの診断が容易となった。2.歯周病患者のBruxism習癖ならびに顎運動と筋活動の検討:(1)K6 Diagnostic System(K6DS)を用いて歯周炎患者

40名と健常者18名の開閉運動路,運動速度,咬頭嵌合位の安定性,筋活動など咬合機能状態を分析した結果,アンケート診査と臨床診査では両者間に有意差はなかったが,K6DS診査では歯周炎が進行すると終末位速度が低下する傾向が著明で,咬頭嵌合位への収束性と最大咬みしめ時の筋活動も低く,咬頭嵌合位が安定せずBruxism行っている可能性が高いと思われた。(2)加藤が開発した睡眠中の咬筋活動と咬合接触を自宅で記録し大学で分析する装置をさらに改良し,記録した筋活動と咬合接触状態からBruxismの様相を自動解析するシステムを作製した。改良した装置は,ロジック化装置を用いて,EMG値と咬合接触振動の電圧を3段階に分け,単位時間(2秒)毎に活動量を記録し,EMG値と加速度値の組み合わせと並び方によって,どの種のブラキシズムがどの程度の頻度と時間で行われたかを計測する。この装置を用いて被験者24人を分析した結果,Bruxismのは次の2つに分類できた。パターン1:咬合接触が連続しておりgrindingと思われるもの,パターン2:咬合接触が初期にのみ観察されその後発現せずclenchingと思われるもの。さらに両パターンとも筋活動のレベルにより,low,highの2通りに分類でき,本装置を用いることによりBruxismの診断が容易となった。本年度の研究成果をまとめると次のようである。1.咬合性外傷と炎症との合併による歯周組織破壊のメカニズムの解明:炎症と咬合性外傷合併時の歯周組織破壊のメカニズムをより明確にするため,動物実験を行い,臨床的変化とポケット内細菌について検討を加えた。サル2匹の臼歯を3群に分けI群はコントロール群としてソフトフッドのみ,II群は炎症群として歯肉辺縁に木綿糸を結紮,III群は炎症と咬合性外傷の合併群として木綿糸結紮と矯正用elasticを1週ごとに隣接面に挿入し側方力を加えた。その結果,I群はattachment lossは生じず歯肉炎にとどまり,II群はattachment lossと骨吸収を併う歯周炎が発生し,菌数と前記の3菌種はI群より有意に増加した。III群はII群と比べprobing depthに差はなかったが,attachment lossと骨吸収が有意に増加し高度の歯周炎に進行した。しかし総菌数と前記の3菌種の菌数と割合はII群と比べて明確な差は見られなかった。このことは炎症と咬合性外傷が合併すると歯周炎の進行は急速化するが,ポケット内細菌は,炎症のみの場合と大きな差は生じないことを示していると考えられた。2.歯周病患者のBruxism習癖ならびに顎運動と筋活動の検討加藤らが開発したポータブルBruxism自宅記録装置に改良を加え,正確なデータが得られるように工夫を加えるとともに,新たにBruxismデータ分析装置を用いることにより,夜間記録された筋活動,歯の接触,歯ぎしり音の分析を容易にすることができた。さらにK6 Diagnostic System(K6DS)を用いて歯周炎患者40名と健常者18名の開閉運動路,運動速度,咬頭嵌合位の安定性,筋活動など咬合機能状態を記録分析した。その結果,アンケート診査や臨床咬合診査では両者間に有意差はなかったが,K6DS診査では歯周炎患者は終末位速度が低下しているものが多く,歯周炎が中程度以上に進行するとこの傾向は著明であった。さらに咬頭嵌合位への収束性や最大咬みしめ時の筋活動も歯周炎の進行につれ低くなり,とくに急速進行性歯周炎患者で著しく,高度歯周炎患者では咬頭嵌合位が安定せず,Bruxismなどの機能障害が起こっている可能性が高いことを示していた。
精神性ストレス時の血圧調節におけるエストロゲンの効果とその分子機構

本研究では、エストロゲンが精神性ストレス負荷時の昇圧反応に及ぼす効果とそのメカニズムについて下記のような成果を得た。(1)エスロゲンは一窒素(NO)を介してラットのストレス性昇圧反応を抑制する。テレメトリーシステムを用いて、成熟ラットのケージ交換ストレス負荷による昇圧反応を比較すると、オス(M)群に比べメス(F)群では減弱する傾向が認められた。また、卵巣摘出後プラセボ補充(P)群に比べ、卵巣摘出後エストロゲン補充(E)群ではケージ交換および拘束ストレスによる昇圧反応が有意に抑制された。また、一酸化窒素合成酵素(NOS)阻害剤の前投与により、ケージ交換ストレス時の昇圧反応におけるP群とE群の間の差は消失した。さらに、腸間膜の内皮型NOS (eNOS)発現量はE群ではM群、P群に比べ有意な増加を示した。以上の結果より、ラットにおいてエストロゲンはストレス時の血圧上昇反応を減弱させるとともに、末梢血管におけるeNOSの発現量を増加させることが判明した。この発現量の増加がストレス時に血管壁におけるNO産生を増大させ、末梢血管抵抗の増加を緩和している可能性が示唆された。(2)ヒトにおいて精神性ストレス時の昇圧反応をエストロゲンレベルによって変化する。若年女性の安静時血圧には月経(M)期と排卵前(O)期の間で有意な差はなかったが、血漿norepinephrine (NE)濃度は、O期で有意に高かった。Color Word Test (CWT)による収縮期・拡張期血圧増加反応及びNE増加反応は、M期に比べO期で減弱する傾向があった。閉経後女性では、若年女性に比べ、安静時の拡張期血圧が有意に高く、CWT負荷による拡張期血圧の増加反応が有意に増大しており、安静レベルまで回復するのに時間を要した。以上の結果より、ヒトにおいてもエストロゲンは精神性ストレス負荷による昇圧反応を減弱させる可能性が示唆された。本年度は、エストロゲンが精神性ストレス負荷時の昇圧反応に及ぼす効果とそのメカニズムについてラットを用いて研究した。特に、血管壁における内皮型一酸化窒素合成酵素(eNOS)に対するエストロゲンの効果を明らかにした上で、その分子機構について検討した。(1)ストレス時の循環反応に及ぼす性差とエストロゲンの影響精神性ストレスが主体であるケージ交換ストレスをオス群、メス群、卵巣摘出+プラセボ群、卵巣摘出+エストロゲン補充群の4群のラットに負荷し、テレメトリーシステムを用いて、血圧、心拍数及びActivityの変化を測定した。ストレス負荷による昇圧反応は、オス群に比べメス群では減弱する傾向が認められた。また、プラセボ群に比べ、エストロゲン補充群ではケージ交換ストレスによる昇圧反応及び心拍数増加反応が有意に抑制された。一方、拘束ストレスに対する昇圧反応においてもエストロゲン補充群ではプラセボ群に比べ有意な減弱が見られた。(2)NOS阻害剤の持続投与がストレス時の循環反応に与える影響4群のラットにNOS阻害剤である、N^ω-nitro-L-arginine methyl ester (L-NAME)を添加した水を24時間摂取させた後、ケージ交換ストレス負荷を行ない、血圧及び心拍数増加反応を通常の水摂取時と比較検討した。NOS阻害剤はストレス性昇圧反応の性差には影響を与えなかったが、プラセボ群とエストロゲン補充群の間の昇圧反応や心拍数増加反応における差はNOS阻害剤の前投与により消失した。(3)動脈壁eNOSと関連蛋白に対するエストロゲンの作用

4群ラットの大動脈と腸間膜を摘出し、eNOS発現量をWestern blottingにより測定した。腸間膜のeNOS発現量はオス群を1とすると、メス群では1.7、プラセボ群では1.2、エストロゲン補充群では2.3であり、エストロゲン補充群ではオス群、プラセボ群に比べ有意な増加を示した。また、大動脈におけるeNOS発現量はエストロゲン群はオス群に比べて有意に増加していた。以上の結果より、エストロゲンはストレス時の血圧上昇反応を減弱させることが判明した。また、エストロゲンは末梢血管におけるeNOSの発現量を増加させることも分かった。この発現量の増加がストレス時に血管壁における一酸化窒素の産生を増大し、末梢血管抵抗の増加を緩和している可能性が示唆された。本年度は、ヒトにおける精神性ストレス反応及び運動時の循環反応に対するエストロゲンの影響について検討を行なった。(1)ヒトにおける精神性ストレス負荷時の循環反応とエストロゲン作用健康な若年女性8名と閉経後女性7名の2群を対象にストループカラーワードテスト(CWT)によるストレス負荷実験を行なった。若年女性はestradiol濃度が最低値を示す月経期(M期)と最高値を示す排卵前期(O期)の2期に負荷テストを実施した。若年女性の安静時血圧にはM期とO期の間で有意な差はなかったが、血漿norepinephrine(NE)濃度は、O期で有意に高かった。CWTによる収縮期・拡張期血圧増加反応及び血漿NE増加反応は、M期に比べO期で減弱する傾向があった。閉経後女性では、安静時の拡張期血圧が有意に高かった。また血漿nitrite/nitrate(NOx)濃度が高い傾向にあった。CWT負荷により、若年女性に比べ、拡張期血圧の増加反応が有意に増大し、安静レベルまで回復するのに時間を要した。また、前額皮膚血流増加反応も同様に増大していた。さらにCET負荷からの回復期に、閉経後女性では血漿4-hydroxy-2-nonenal濃度が有意に増加した。(2)ヒトにおける運動ストレス負荷時の循環反応とエストロゲン作用上記2群に対象に運動ストレスとして、最大握力の30%強度のハンドグリップ(HG)を5分間負荷した。HGによる血圧上昇反応には若年女性の2期および閉経後助成との間に差はなかった。また、CWT負荷では前腕皮膚血流よりも前額皮膚血流が著明に増加したが、HG負荷では前腕血流の方が前額皮膚血流よりも増加していた。以上のことより、エストロゲンは精神性ストレス負荷による血圧上昇反応を減弱させる可能性が示唆された。またエストロゲンは、精神性ストレスからの回復期に増加する酸化ストレスに対し抗酸化的に作用する可能性も認められた。
温帯林の種多様性創出における病原菌と菌根菌の相対的重要性

1.病原菌と菌根菌の効果が及ぶ範囲の推定イタヤカエデとコナラが優占する林分が直線的に隣接する場所を選定し、両林分の境界線から距離別にイタヤカエとコナラ2種を両林分に播種した。この実験は、ギャップと林内で行った。コナラは外生菌根菌とイタヤカエデはアーバスキュラー菌根菌に感染していた。ギャップでは2種ともに同種の親木に近いほど菌根菌の感染率や感染実生の成長量が高くなった。逆に、親木(境界)から離れるに従って、感染率や菌根菌の成長促進効果が減少した。林内ではコナラはすべてネズミに食害されデータは得られなかったが、イタヤカエデはギャップとは逆の傾向を示し、同種成木に近いほど病原菌による死亡率も増加した。この結果は、光環境によってPlant-soil feedback (PSF)の方向性が異なるといった仮説を裏ずけるものである。2.老熟林試験地(6ha)の動態調査による空間分布パターンの解析老熟した天然林に設定した大面積試験地(6ha)でブナ・ミズナラ・トチノキ・クリ・ミズキ・ウワミズザクラの6種の当年生から成木まですべての個体の位置とサイズを2003年に測定した。2015年(H27年)には13年後の再測を行った。それぞれの種において、成木と実生の空間分布パターンL関数で解析した。相対優占度の高いブナ、トチ、クリでは成木の近くに実生が多く同所的に分布し、一方、優占度の低いミズキ・ウワミズザクラでは排他的に分布した。外生菌根菌タイプは正のPSFをアーバスキュラー菌根菌タイプは負のPSFを示し、それが個体群の空間分布パターンに大きく作用することを明らかにした。1.病原菌と菌根菌の種特異性の複数種の播種試験からの推定については、落葉広葉樹5種の野外播種試験は終了し、野外データからの特異性の推定は完了した。ただし、菌類の単離と接種試験は現在進行中である。2.病原菌と菌根菌の効果が及ぶ範囲の推定については、播種試験ならびに老熟林試験地(6ha)両方とも完了した。3.病原菌と菌根菌の相対的重要性を決定する要因については、相対優占度の異なる広葉樹5種の播種試験ならびに老熟林試験地(6ha)の動態調査からの推定は終了した。さらに、人工的に作ったギャップと林内に広葉樹5種を播種し光環境の影響の解析も終了した。病原菌と菌根菌の種特異性の複数種の播種試験からの推定について落葉広葉樹5種の野外播種試験は終了し、そこから得られたデータから菌類の特異性を推定した。さらに、それらの菌類の単離を行い、接種試験で確認する必要があるので、現在、その部分を研究進行中である。病原菌と菌根菌の種特異性の解明落葉広葉樹5種の野外播種試験:落葉広葉樹5種(ブナ・ミズナラ・イタヤカエデ・ミズキ・ウワミズザクラ)それぞれの成木下に同じ5種の種子を播いた。実生の死亡要因を調査を測定した。1.菌根菌タイプによってCDD (conspecific distance-dependency)の方向性・強さが異なることが明らかになった。すなわち、アーバスキュラー菌根菌(AM)タイプのミズキ・ウワミズザクラでは同種成木下での病気による死亡率が、他種下より高く、負のCDDが見られた。一方、外生菌根菌(ECM)タイプのブナ・ミズナラでは逆に同種成木下での病気による死亡率が、他種下より低く、正のCDDが見られた。これは外生菌根菌が同種成木下で毒性を強める病原菌に対して強い防御効果を持つためであると考えられた。2.試験に用いた5種の天然林での優占度とCDDの強さには有意な正の相関が見られた。これは、アーバスキュラー菌根菌(AM)タイプのミズキ・ウワミズザクラが負のCDDにより成木が互いに離れた分布するようになったためである。さらに、外生菌根菌(ECM)タイプのブナ・ミズナラでは逆に正のCDDが見られ、同種近傍で同種実生が定着しやすく集団を作りやすいためであると考えられた。これらの結果は菌根菌タイプによるCNDDの強さと方向性の違いが個々の樹種の相対優占度を決定しているとした世界で初めての研究である。3.熱帯林より温帯林に多いECMタイプの正のCNDDが温帯林の種多様性の低さを示唆しているものと考えられた。i)落葉広葉樹5種の野外播種試験での葉の病気の効果の遅延による観察の延長落葉広葉樹5種(ブナ・ミズナラ・イタヤカエデ・ミズキ・ウワミズザクラ)それぞれの成木下に同じ5種の種子を播き、翌年発芽した実生の死亡要因を一年間調査した。しかし、その秋にすべての実生を抜き取り菌根菌の感染率と種推定を行うよていであったが、遅く発生した葉の病気による死亡率を厳密に推定するため抜き取りと延期した。死亡率の結果は想定どうりであったが、さらに厳密を期すため抜き取りは延長し、個々の菌根菌に感染した実生の成長量の種間比較、それぞれの種特異性の推定は、今後、早急に行うこととする。

また、病原菌・菌根菌の種特定は外部形態およびDNA解析で行うが、すでに準備はできている。1.病原菌と菌根菌の効果が及ぶ範囲の推定イタヤカエデとコナラが優占する林分が直線的に隣接する場所を選定し、両林分の境界線から距離別にイタヤカエとコナラ2種を両林分に播種した。この実験は、ギャップと林内で行った。コナラは外生菌根菌とイタヤカエデはアーバスキュラー菌根菌に感染していた。ギャップでは2種ともに同種の親木に近いほど菌根菌の感染率や感染実生の成長量が高くなった。逆に、親木(境界)から離れるに従って、感染率や菌根菌の成長促進効果が減少した。林内ではコナラはすべてネズミに食害されデータは得られなかったが、イタヤカエデはギャップとは逆の傾向を示し、同種成木に近いほど病原菌による死亡率も増加した。この結果は、光環境によってPlant-soil feedback (PSF)の方向性が異なるといった仮説を裏ずけるものである。2.老熟林試験地(6ha)の動態調査による空間分布パターンの解析老熟した天然林に設定した大面積試験地(6ha)でブナ・ミズナラ・トチノキ・クリ・ミズキ・ウワミズザクラの6種の当年生から成木まですべての個体の位置とサイズを2003年に測定した。2015年(H27年)には13年後の再測を行った。それぞれの種において、成木と実生の空間分布パターンL関数で解析した。相対優占度の高いブナ、トチ、クリでは成木の近くに実生が多く同所的に分布し、一方、優占度の低いミズキ・ウワミズザクラでは排他的に分布した。外生菌根菌タイプは正のPSFをアーバスキュラー菌根菌タイプは負のPSFを示し、それが個体群の空間分布パターンに大きく作用することを明らかにした。1.病原菌と菌根菌の種特異性の複数種の播種試験からの推定については、落葉広葉樹5種の野外播種試験は終了し、野外データからの特異性の推定は完了した。ただし、菌類の単離と接種試験は現在進行中である。2.病原菌と菌根菌の効果が及ぶ範囲の推定については、播種試験ならびに老熟林試験地(6ha)両方とも完了した。3.病原菌と菌根菌の相対的重要性を決定する要因については、相対優占度の異なる広葉樹5種の播種試験ならびに老熟林試験地(6ha)の動態調査からの推定は終了した。さらに、人工的に作ったギャップと林内に広葉樹5種を播種し光環境の影響の解析も終了した。1.室内接試験による推定:上記の野外播種試験で見られた5種の成木それぞれの下で、最も感染率の高い病原菌・菌根菌を単離・培養する。それぞれの菌株を5種すべての当年生実生(無菌状態で養苗)に接種し、病原菌の毒性ならびに菌根菌による成長促進効果を調べ、種特異性を推定する。2.病原菌と菌根菌の効果が及ぶ範囲の推定:境界からの距離別の播種試験はすでに設定してありイタヤカエとコナラ2種を両林分に播種する。2種それぞれの実生の病原菌による死亡率、菌根菌の感染率や感染実生の成長量を調べ、親木(境界)から離れるに従ってどの程度、病原菌の毒性や菌根菌の成長促進効果が減少するのかを解析する。コナラは外生菌根菌とイタヤカエデはアーバスキュラー菌根菌と共生するので、菌根菌タイプの違いによる影響も検討する。3.光環境(ギャップ)の影響:光環境によって病原菌と菌根菌の相対的重要性が変化するかどうかを検証する。つまり、「暗い林内では種特異的な病原菌が卓越し、親木の近傍では同種実生が死亡し易くなる。一方、明るいギャップでは菌根菌により同種実生が定着し易い」といった仮説を検証する。4.相対優占度との関係:「群集内の相対優占度が高いほど菌根菌と共生し、親木近傍で同種実生の成長を促進し、逆に優占度が低い樹種では病原菌による同種実生の死亡が起こりやすい」という仮説を検証する。