hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
自動運転技術の市場普及とその社会的影響：交通工学と交通経済学の融合アプローチ

完全自動運転車両を用いた新たな交通サービスは,人々の交通行動だけでなくライフスタイルや街の構造までも変化させる可能性があり,未来の交通サービスに対する利用意向を把握することは将来の社会の様子を具体的に検討する上で重要である.しかし既往研究の多くは,自動運転技術に対する社会的受容性,既存のライドシェアサービスの利用意向,自動運転車をシェアした場合の交通量シミュレーション等を中心に分析しており,完全自動運転車を用いた交通サービスに対する人々の利用意向を詳しく掘り下げた研究は十分ではない.本研究では,環境的・社会的特性に加え,個々の利用者の心理的特性が,完全自動運転ライドシェアシステムに対する利用意向・選好意識に及ぼす影響を精査し,それらの要因の影響度の大きさについて定量的な知見を得ることを目的とする.将来的な公共交通機関の技術的進歩によるサービス形態や自動車保有状況の変化に依存する新交通サービスの利用意向を,現時点で正確に把握するのは困難であることから,webによる選好意識調査を設計,実施し,完全自動運転ライドシェアシステムに対する関連情報を収集した.得られたパネル回答データに対し,個人の主観的要因や個人間の異質性を包括的に考慮可能であり,個人レベルでのパラメータ推定が可能なMixed Logit型の離散選択モデルを構築した.その推定結果を解釈したところ,同乗者の属性,個人の心理的要因等が完全自動運転ライドシェアシステム利用の支払い意思額や,旅行時間短縮価値にどのような影響を及ぼすのかを定量的に明らかにすることができた.本研究で新たなモデルの定式化を行う基礎となる,以下の関連レビューを行った.[1]自動車交通流理論(道路上で,異なる性質を持つ車両が,各々の物理的制約(周辺車両との安全間隔,自車の性能)を考慮しつつ走行する際に,交通流全体の挙動を記述する動学モデル);[2]ボトルネック渋滞モデル(通勤ラッシュアワーにおいてボトルネックの容量不足によって待ち行列が生じうる中で,各ドライバーが出発時刻選択を行い,自身の出発時刻を変更する動機を持たないナッシュ均衡状態を導出する交通渋滞の動学モデル);[3]活動時間配分モデル(時間資源制約,所得制約,家計生産に関する技術的制約等の下で,世帯が自己の効用を最大化する最適時間配分を決定する消費者行動モデル).[1]に関しては,交通工学の古典理論から先端理論まで包括的に整理を行った.特に,自動運転(協調・自律)と手動運転車の間に予測される異質性の考慮を念頭に置いて毀損研究を整理した.[2]に関しては,交通経済学を中心に,選好の異質性と均衡出勤パターンの関連性,時間集積の経済による内生的なスケジューリング選好形成モデル,最適及び次善の動的混雑課金設計問題,均衡解の安定性解析,自動運転車の普及率とボトルネック容量との関連性に関する経済学的研究等について重点的にレビューを行った.[3]に関しては,経済学の消費者行動理論,交通行動分析のActivity-basedアプローチ等の分野を中心にレビューを行い,自動運転中の活動機会増大に伴う労働や余暇活動への時間再分配が消費者の厚生に及ぼす影響,利用者異質性の影響,移動弱者の自力による外出機会の増大可能性の影響,最適の道路投資水準についての基礎的知見を得た.概ね当初の計画通りに行われている.完全自動運転車両を用いた新たな交通サービスは,人々の交通行動だけでなくライフスタイルや街の構造までも変化させる可能性があり,未来の交通サービスに対する利用意向を把握することは将来の社会の様子を具体的に検討する上で重要である.しかし既往研究の多くは,自動運転技術に対する社会的受容性,既存のライドシェアサービスの利用意向,自動運転車をシェアした場合の交通量シミュレーション等を中心に分析しており,完全自動運転車を用いた交通サービスに対する人々の利用意向を詳しく掘り下げた研究は十分ではない.本研究では,環境的・社会的特性に加え,個々の利用者の心理的特性が,完全自動運転ライドシェアシステムに対する利用意向・選好意識に及ぼす影響を精査し,それらの要因の影響度の大きさについて定量的な知見を得ることを目的とする.将来的な公共交通機関の技術的進歩によるサービス形態や自動車保有状況の変化に依存する新交通サービスの利用意向を,現時点で正確に把握するのは困難であることから,webによる選好意識調査を設計,実施し,完全自動運転ライドシェアシステムに対する関連情報を収集した.得られたパネル回答データに対し,個人の主観的要因や個人間の異質性を包括的に考慮可能であり,個人レベルでのパラメータ推定が可能なMixed Logit型の離散選択モデルを構築した.その推定結果を解釈したところ,同乗者の属性,個人の心理的要因等が完全自動運転ライドシェアシステム利用の支払い意思額や,旅行時間短縮価値にどのような影響を及ぼすのかを定量的に明らかにすることができた.二年度目に計画している内容に加え,旅行者の自動運転とシェアリングに対する受容性を明らかにするべく,選好意識調査を追加的に行う予定である.当初文献調査のためResearch Assistantの雇用を予定していたが,それを行わずとも,当初予定していた文献調査を,研究代表者及び分担者だけで遂行できた.二年度目には新たに,自動運転の需要意識と時間価値に関する選好意識調査を行うことを考えており,そのための使用を新たに考えている.
撥水性高強度セラミックによるコンクリートの凍結水圧緩和と力学性状の改善

本研究では、通常のAEコンクリートで生じる連行気泡による強度低下を低減し、耐凍害性向上に寄与できる新しい技術を確立することを目的として実施した。コンクリートと類似な細孔構造を有し、かつ撥水性をもつ高強度セラミック粉体をコンクリート用混和材料として用い、水を含まない細孔空隙(疎水空隙)を保持させることによって、凍結水量を低下させるとともに、AE剤で連行される気泡と同様に凍結時に生じる水圧を緩和する機能を持たせることにより実現させようとするものである。その結果,表面が疎水性である粉体はAE剤と同様の空気連行性を有し,耐凍害性を向上させることは可能であるものの,連行空気によるコンクリートの強度低下を防ぐことは不可能であり,その解決のためには,コンクリートと類似な細孔構造を有し、高強度でかつ表面が親水性であり空気連行性がなく,内部空隙が疎水性である多孔質な粉体の開発が不可欠であることが明らかとなった.本研究では、通常のAEコンクリートで生じる連行気泡による強度低下を低減し、耐凍害性向上に寄与できる新しい技術を確立することを目的として実施した。その結果,表面が疎水性である粉体はAE剤と同様の空気連行性を有し,耐凍害性を向上させることは可能であるものの,連行空気によるコンクリートの強度低下を防ぐことは不可能であり,その解決のためには,コンクリートと類似な細孔構造を有し、高強度でかつ表面が親水性であり空気連行性がなく,内部空隙が疎水性である多孔質な粉体の開発が不可欠であることが明らかとなった.本研究は、通常のAEコンクリートで生じる連行気泡による強度低下を低減し、耐凍害性向上に寄与できる新しい技術を確立することを目的として,コンクリートと類似な細孔構造を有し、かつ撥水性をもつ高強度セラミック粉体をコンクリート用混和材料として用い、水を含まない細孔空隙(疎水空隙)を保持させることによって、凍結水量を低下させるとともに、AE剤で連行される気泡と同様に凍結時に生じる水圧を緩和する機能を持たせることにより実現させようとするものである。今年度は,まず,今後の研究の進展において重要と考えられる撥水性高強度セラミック粉体およびセメント硬化体の空隙構造評価のための水蒸気吸脱着等温線の測定条件について検討を行い,再現性の確保できる測定相対湿度条件および試料粒径の違いによる影響等を明らかにし,測定条件を確定した.さらに,撥水性軽量気泡コンクリートを微細に粉砕した撥水性多孔質粉体がモルタルの凍結融解抵抗性および練り混ぜ時の空気混入量に及ぼす影響に関する実験を行い,撥水性多孔質粉体の混和により空気量が大きく増加し,凍結融解抵抗性が向上することを確認した。空気連行性は150μm300μmの粒径の粉体を用いた場合に良好であり,粉体の混和率が増加するにしたがいに空気量が増加する結果となった。しかし,この結果はモルタル中に導入した水の入りにくい空隙による水圧緩和による凍結融解抵抗性向上効果よりも,主に撥水性多孔質粉体混和による空気量の増加によるものであると考えられ,本実験の検討範囲では,コンクリート中の水の入りにくい空隙が凍結時の水圧緩和による凍結融解抵抗性向上効果は確認できなかった。本研究は、通常のAEコンクリートで生じる連行気泡による強度低下を低減し、耐凍害性向上に寄与できる新しい技術を確立することを目的として,コンクリートと類似な細孔構造を有し、かつ撥水性をもつ高強度セラミック粉体をコンクリート用混和材料として用い、水を含まない細孔空隙(疎水空隙)を保持させることによって、凍結水量を低下させるとともに、AE剤で連行される気泡と同様に凍結時に生じる水圧を緩和する機能を持たせることにより実現させようとするものである。本年度は,疎水空隙による凍結水圧緩和効果の定量的評価のために,コンクリートの吸水性状および凍結時の水分挙動について検討を行った。その結果,一般のAEコンクリートでも,気泡の飽水状態によっては凍結水圧の緩和機構が機能しない可能性があり,気泡中にまで水が浸入して飽水度が高まった場合には凍結融解抵抗性が低下することを実験的に明らかにするとともに,中性子ラジオグラフィによって気泡内への水分の浸入現象を確認した。また,人工軽量骨材,中空マイクロカプセル,ガラス質中空微小球体および高撥水性ケイ酸カルシウム水和物の疎水空隙導入材料としての効果について検討を行い,撥水剤含浸人工軽量骨材と中空マイクロカプセルについては良好な結果が得られたため,最適混合条件および経済性等も含めて実用化を目指した検討を継続することとした。今年度は、これまでの検討結果を踏まえて、撥水性を有するオートクレーブ養生した高強度のケイ酸カルシウム水和物により上記効果の検証実験を行ってきた.

その結果,表面が疎水性である粉体はAE剤と同様の空気連行性を有し,耐凍害性を向上させることは可能であるものの,連行空気によるコンクリートの強度低下を防ぐことは不可能であり,その解決のためには,コンクリートと類似な細孔構造を有し、高強度でかつ表面が親水性であり空気連行性がなく,内部空隙が疎水性である多孔質な粉体の開発が不可欠であることが明らかとなった.表面の濡れ性の良くない疎水性の固体粒子は,界面活性剤と同様に空気/溶液界面に吸着/沈着し,コンクリート混練時に生成した泡を安定化させる働きを持つため,空気泡の非連行性,消泡化のためには粒子表面を親水化することが必要である一方で,本研究の所期の目的である高耐久化のためには疎水空隙を確保しなければならず,その相反する性質をもつ粉体は今回の検討の範囲では見出すことができなかった.
国内農業の自給力強化策と東アジア食料需給戦略に関する計量経済学的研究

昨今の複雑化する国際食料需給の下、食料の安定供給には、国内生産、輸入、食品加工、備蓄を組み合わせたトータルの農業戦略が必要であり、国内の「食料自給力」の強化と、東アジア全体の食料安保の取組み強化が重要である。本研究では、共通性を有する東アジア諸国の食料需給を将来とも安定させるために、食料備蓄と分配機能を併せ持つ共通農政の仕組み(戦略)についてグローカルな視点で研究することを目的とした。その結果、日本が今後進むべき道は、東アジア諸国との協調連携と共通市場化である点、他方、リージョナルな視点では地域経済の活性化と自立化のためには産業間連携や「6次産業化」が不可欠な戦略である点を明らかにした。本研究ではグローバルな課題として、(1)東アジア圏全体の食料需給のあり方について、先ずは、昨年のプロトタイプにより、東アジア(日本,中国,韓国,その他)を対象とした計量経済モデルを基に分析モデルの精度を上げるべく改良を図った。統計的な検証も有意な結果が得られたので、人口増加、所得上昇、環境条件等の与件変化に基づく食料需給の予測シミュレーションを実施した。しかし、環境条件の与件変化に関して、多様性環境(バーチャルウォーター、土壌窒素負荷量、CO2排出量)等の環境負荷指標の定式化において統計的妥当性で若干課題が残った。この点で次年度では、シミュレーションに耐え得るモデル改良に努める。また、(2)東アジアとの産業内貿易(水平分業)の拡大戦略(産業連関分析による検証)の実証分析を実施した。今後は、商品の生産工程における工程間分業・フラグメンテーションの拡大を仮定したシミュレーションを実施するとともに、東アジアの活力を活かし、わが国食品産業の国際競争力の強化を図る具体策を提示することが課題である。例えば、東アジア各国の食品産業の発展に寄与する策として「東アジア食品産業共同体構想」を推進するための戦略を提示するものである。一方、(3)我が国農政に関するリージョナル視点からの分析を実施した。1水田フル活用(減反→選択、米粉用米、飼料米、バイオエタノール)を想定した場合の食料自給力強化策を計量的に検証した。2地域の多様性を考慮した戦略作物の選定、農地の有効利用を如何に推進するか、食糧基地北海道(地域ブロック別)を対象にした計量分析と実態調査により分析・検討した。3飼料用米、油糧用原料の菜種、地域の季候や土壌条件、農業形態に配慮した弾力的な作物の選択方法、農地の有効利用、担い手への面的集積について検討し、自由度を高めた産地づくりの作物選択等、具体的提言を加えた。本研究ではグローバルな課題として、(1)東アジア圏全体の食料需給のあり方について、先ずは、1世界の食料需給の動向とアジアを中心とした与件変動分析を実施した。具体的には、アジアを中心に各国の食料需給を取り巻く与件が変化した場合に、わが国の食料需給、アジア全体、さらには世界全体の食料需給に如何なる影響がもたらされるか、我々が構築した世界食料需給モデル(マクロ計量モデル)によるシミュレーション分析を通じて試算・検証した。次に、2これまでの東アジアFTA/EPA、TPPをはじめとする自由貿易協定等の進化の中で、日本・米国・豪州、そしてアセアン諸国や中国・韓国が如何なる国内対策を講じているのか、また対抗軸となる国々がどのような戦略の上で経済連携を進めているのかについて概括した。こうした前提の下で、FTA/EPAをめぐる東アジアとの連携を図る方策について考察を加えた。そこでは、わが国は、新大陸型輸出国である米国や豪州、欧州圏等の統合の拡大・進化に対抗する政治的・経済的な拮抗力として、アジア全体の持続的発展を推進し、国際社会における地位を強化する必要がある点を指摘した。その具体化として東アジアの農業を見据えた戦略を打ち立てること。固有の共通性を有する東アジア諸国の食料安保と食料備蓄を通じた分配機能を併せ持つ東アジアの食料需給戦略(食のネットワーク化)を提案した。一方、(3)我が国農政に関するリージョナル視点からの分析では、食料自給力の強化に向けたリージョナル(食料基地北海道を対象)な食料戦略について、特に地域資源の有効利用については次のような分析を実施した。1TPP協定による自由化の波が食料基地北海道の食料自給力に如何なる影響を及ぼすのか独自の計量モデルで明らかにした。2これまでの食料自給力の強化に向けた幾つかの政策効果を分析・評価し、具体的な政策対応(自給力強化策)を提言した。本研究では、国内の自給力強化に向けた具体施策(リージョナルな課題)と東アジア圏全体の食料需給のあり方(グローバルな課題)といった両面を分析視点で捉え、固有の共通性を有する東アジア諸国の食料安保と食料備蓄を通じた分配機能を併せ持つ東アジアの食料需給戦略に関して研究するものである。

本研究を遂行するためには、国内外の食料需給の見通し(計量的分析)と具体的な食料戦略を分析・提示するものであるが、特に研究の要である実証分析では、(1)東アジア全体の食料需給の予測分析、(2)国内の自給力強化の具体施策のシミュレーション分析、(3)東アジア食料需給調整(備蓄)のシミュレーション分析、そして(4)東アジア全体に向けた食品産業活性化の具体案提示等、何れも計量経済学的アプローチにより実施するものである。今年度は、(1)グローバルな視点による分析として、(1)人口増加、所得上昇、環境条件等の与件変化に基づく東アジアの食料需給の将来予測を試みた。具体的には、日本,中国,韓国,その他を分析対象とした計量経済モデルを構築し、分析モデルの統計的妥当性の検証を行った。さらに、部分的であるが幾つかの要因による需要変化を想定したシミュレーションを実施した。また、(2)多様性環境(バーチャルウォーター、土壌窒素負荷量、CO2排出量)を上記モデルに組み込むための環境負荷指標を導入し、理論モデルを構築した。今年度は、具体的な定式化も試みているが、統計的妥当性の点で改良の余地を残している。今後は、さらにモデルの改良に努め、環境負荷への影響を考慮し得るモデルでシミュレーション分析を実施する予定である。(2)当該モデルに基づく東アジア固有の共通性に関し部分的ではあるが比較分析を実施した。その結果を踏まえて、東アジアの共通農政に向けた新たな視点(多様性環境を考慮したルール化、東アジアの所得分配機能の考慮)の導入を想定した仕組みについて検討した。昨今の複雑化する国際食料需給の下、将来にわたる食料の安定供給には、国内生産、輸入、食品加工、備蓄を組み合わせたトータルの農業戦略が必要であり、国内の「食料自給力」の強化と、東アジア全体の食料安保の取組み強化が重要である。本研究では、共通性を有する東アジア諸国の食料需給を将来とも安定させるために、食料備蓄と分配機能を併せ持つ共通農政の仕組み(戦略)について、グローカルな視点で研究することを目的とした。具体的には、(1)世界の食料需給について我々独自の計量モデルで予測を試みた。その結果、過度の貿易自由化は、国内農業の衰退と過剰な窒素が健康被害や酸性雨、地球温暖化などの環境問題を引き起こすと警告した。また、わが国は、新大陸型輸出国である米国や豪州、欧州圏等の統合の拡大・進化に対抗する政治的・経済的な拮抗力として、アジア全体の持続的発展を推進し、国際社会における地位を強化する必要がある点を指摘した。特に、今後日本が進むべき道は、東アジア諸国との農業政策の協調連携と農畜産物の共通市場化を推進することを強調した。他方、(2)我が国農政に関するリージョナル視点から、食料基地北海道を分析対象に自由化の影響や食料自給力の強化に向けた戦略について検討した。その結果、自由化(TPP協定)による農業及び地域経済への影響については、農業部門以上に関連産業への影響が大きいこと、特に食品製造業等の第2次産業への影響は、1次産業、3次産業への影響以上に長期化することが明らかとなった。また、今後の政策展開として、地域資源を活用した農産物・魚介類の加工幅拡大や6次産業化を推進することで地域経済・雇用への活性化策が図れるのかについて産業連関分析により検証した。
多糖ナノボールの機能化と新規ゲルマテリアルの開発

本研究は、日本発の新規多糖である酵素合成グリコーゲン(多糖ナノボール)を用いた新規機能性ゲルマテリアルの開発と応用を目的としている。最終年度である本年度は、昨年度までに調製・評価を進めてきた疎水化多糖ナノボールとその誘導体のDDSキャリアや人工分子シャペロンへの応用について、さらなる検討および成果の報告を行った。カチオン性の官能基としてジエチルエチレンジアミンを修飾したカチオン性コレステリル基置換多糖ナノボールは、複合化したタンパク質の熱変性を顕著に抑制し、タンパク質の安定化効果を有することを見出した。さらに複合体を細胞培養液へ添加することにより、複合化したタンパク質を市販のキャリアに匹敵するほど効率的に細胞内へ導入し得ることを確認し、タンパク質キャリアとして有用であることを明らかとした。この研究成果については、現在Biomaterials Science誌にリバイス論文投稿中である。また、様々な長さの長鎖アルキル基を置換した疎水化多糖ナノボール誘導体は、分子間の会合が抑制され1分子として存在し得る、1分子多糖ナノボールナノゲルである。この誘導体を用いてウシ炭酸脱水素酵素の熱変性に対する人工分子シャペロン機能を検討したところ、疎水性基の包接機能を有するシクロデキストリンの添加を必要とせず、1分子多糖ナノボールナノゲル単独で人工分子シャペロン機能を持つことを見出した。これはこれまで報告してきた疎水化多糖ナノゲルの人工分子シャペロン機能とは異なる新たなシャペロンとして非常に興味深い知見であり、現在投稿論文執筆中である。以上のように、これまでに調製・評価を行ってきた誘導体について、それぞれの特性と機能をまとめ、新規機能性ゲルマテリアルとしてそれぞれに適した最も有効な利用法を提案し、成果を報告できた。1年目である本年度は、多糖ナノボールに種々の官能基を導入して基本となる機能性ゲルマテリアルの調製と化学的物理的特性の評価を主な目的とした。そこでコレステリル基等の疎水性基を導入した疎水化多糖ナノボールを合成し、SEC-MALSやTEM観察等による分子会合の有無やタンパク質との相互作用・人工分子シャペロン等の特性評価を行った。その結果、コレステリル基の導入量を下げたり、疎水性度の弱い長鎖アルキル基へ変えることで、分子間の会合を抑制し1分子として存在し得ることを確認した(1分子多糖ナノボールナノゲルの合成)。タンパク質との相互作用については疎水性の強さに比例して複合化能が高くなること、人工分子シャペロン機能を持つこと等を確認した。特に長鎖アルキル基置換誘導体は界面活性を有し、新たな高分子界面活性剤としても機能することを見出した。以上の通り、本年度の目標通り研究が遂行できており、引き続き来年度の研究を行っていきたいと考えている。また、本年度はこれまでの研究成果を2報の論文として発表できた。1報は酵素合成グリコーゲンのナノゲル形成と特性に関する報告(ACS nano)であり、現在研究している1分子多糖ナノボールナノゲルへの発展の基礎となる研究成果である。もう1報は東京大学医科学研究所清野研究室との共同研究である、ナノゲルを用いた経鼻粘膜ワクチンの開発に関する報告であり、Nature materialsに受理された。これも今後本研究で引き続き行っていく共同研究の基礎となる研究成果の報告であり、本研究の目的遂行のための重要な進展であると考えられる。2年目である本年度は、昨年度調製した疎水化多糖ナノボールとその誘導体を用いて、DDSキャリアや人工分子シャペロンへの応用を検討した。カチオン性の官能基としてジエチルエチレンジアミンを修飾したカチオン性コレステリル基置換多糖ナノボールは、複合化したタンパク質の熱に対する変性を顕著に抑制し、タンパク質の安定化効果を有することを見出した。さらに複合体を細胞培養液へ添加することにより、複合化したタンパク質を市販のキャリアに匹敵するほど効率的に導入し得ることを確認し、タンパク質キャリアとして有用であることを明らかとした。また、疎水性基として種々の長鎖アルキル基を置換した誘導体を用いて人工分子シャペロンへの応用を検討した。これらの誘導体は分子間の会合が抑制され1分子として存在し得る(1分子多糖ナノボールナノゲル)。これはこれまで報告してきた疎水化多糖ナノゲルの人工分子シャペロン機能とは異なる機能であり、新たなシャペロンとして非常に興味深いものである。

さらに複合体を細胞培養液へ添加することにより、複合化したタンパク質を市販のキャリアに匹敵するほど効率的に細胞内へ導入し得ることを確認し、タンパク質キャリアとして有用であることを明らかとした。この研究成果については、現在Biomaterials Science誌にリバイス論文投稿中である。また、様々な長さの長鎖アルキル基を置換した疎水化多糖ナノボール誘導体は、分子間の会合が抑制され1分子として存在し得る、1分子多糖ナノボールナノゲルである。この誘導体を用いてウシ炭酸脱水素酵素の熱変性に対する人工分子シャペロン機能を検討したところ、疎水性基の包接機能を有するシクロデキストリンの添加を必要とせず、1分子多糖ナノボールナノゲル単独で人工分子シャペロン機能を持つことを見出した。これはこれまで報告してきた疎水化多糖ナノゲルの人工分子シャペロン機能とは異なる新たなシャペロンとして非常に興味深い知見であり、現在投稿論文執筆中である。以上のように、これまでに調製・評価を行ってきた誘導体について、それぞれの特性と機能をまとめ、新規機能性ゲルマテリアルとしてそれぞれに適した最も有効な利用法を提案し、成果を報告できた。本年度も計画通りに研究を進めているが、当初の予定では本年度は応用に向けた検討段階であったが、予定よりも早くデータが揃い、現在論文を執筆中である。今後は、本採択期間の最終年度となるため、これまでの成果をまとめる時期としていきたい。現在DDSへの応用と人工分子シャペロンへの応用について、2報の論文として発表するように論文を執筆中であるため、期間内に受理されるよう、鋭意進めていく計画である。
C.elegans神経系高次機能にかかわる遺伝子の系統的同定と解析

これまでに同定しているシナプス伝達に働く遺伝子のうち、unc-41とunc-18の機能を調べ次のような結果が得られた。1.unc-41:unc-41遺伝子の10変異についてその表現型を調べた。8変異はアセチルコリン昂進と共に、発生異常、アセチルコリン分解酵素阻害剤抵抗性等を示した。こうした表現型は既に解析している、7遺伝子(unc-11,unc-13,unc-17,unc-18,unc-63及びunc-64)変異と類似していた。従ってunc-41もシナプス前終末で神経伝達物質の挙動制御に働く遺伝子と考えられた。この事を検証するため、C.elegansのシナプス小胞分離法を確立した。この方法で変異株の小胞のアセチルコリン量を調べた。その結果、変異株では何れも小胞の異常蓄積が見られた。このように、8unc-41変異のアセチルコリン異常昂進は、シナプス前終末からの放出不能によってもたらされたと結論された。一方、残り2変異はアセチルコリンは正常で、他の表現型も前者と異なっていた。こうしたことから、unc-41はシナプス伝達以外の機能も有していると推定された。2.unc-18:unc-18遺伝子(UNC-18)はシナプス伝達に働く過去に知られていないタンパク因子であることを明らかにしてきた。unc-18cDNAを昆虫細胞Sf9で発現させ純粋なUNC-18を得てタンパク性状を調べた。その結果、UNC-18はprotein kinaseCによってSer及びThr残基がリン酸化され、C末側が調節領域として働いていることを示唆する結果が得られた。UNC-18は可溶性タンパクとしての性質を持ち、大部分が可溶性タンパクとして存在する。しかし、一部はシナプス小胞と親和性が認められた。一方UNC-18は形質膜ではsyntaxinAと親和性を持っている。C.elegansのsyntaxinAのcDNA cloneを得ており、これらを用いて、小胞の形質膜への結合過程に働くUNC-18の役割を探っている。神経系でのシナプス小胞輸送に於ける遺伝子制御を明らかにするため、unc-18遺伝子のsuppressor及びenhancer変異を分離している。また既に同定している遺伝子との相互作用についても調べている。これらの解析結果は、シナプス小胞がGolgi体で生成され軸索輸送を経て神経終末に達するまでは単一経路であるが、それ以降は複数の経路存在することを示唆する。この可能性についても検討している。
ファカルティ・ディベロップメントの視点を取り入れた大学図書館の教育支援機能研究

本研究の目的は,大学図書館の学習・教育支援機能研究の一環として,米国の先行事例をもとに,大学図書館が実施する学習・教育支援の中で教員と図書館員の協力関係がどのように構築されてきたのかその全体像を明らかにすることにある。2004年度には,アーラム・カレッジとミシガン大学におけるフィールド調査を実施するとともに,研究計画を見直した。その結果,研究の方法について,主に事例対象と分析の視点を変更した。(1)事例対象について,アーラム・カレッジとミシガン大学の事例に加えて他のケース・スタディを予定していたが,2大学のみを対象とすることにした。(2)分析の視点について,ファカルティ・ディベロップメント研究(組織開発)におけるチーム・ビルディング,意思決定,葛藤の管理をデータの分析の視点と想定していたが,これをチーム・ビルディングのみとした。2005年度には,アーラム・カレッジに焦点をあてて追跡調査を実施した。その成果については,日本図書館情報学会,三田図書館・情報学会合同研究大会(2005年10月22日)において口頭発表した(「大学図書館が実施する学習・教育支援を背景とした教員と図書館員のパートナーシップ:アーラム・カレッジのケース・スタディを中心に」)。現在は,この発表内容をもとに,研究ノートを作成している。これを2006年5月までに投稿する。この研究ノートは,記述的ケース・スタディであり,理論構築を目的としていない。そのために,研究ノートの記述内容をもとに,ファカルティ・ディベロップメント研究のチーム・ビルディングの視点からデータを分析して,2006年度のうちに研究論文を作成する。ミシガン大学についても,これまでに収集したデータをもとに,アーラム・カレッジと同様の手順で成果を発表する。1990年代に入って,日本の大学では,18歳人口の減少やグローバル化の進展を背景として,問題発見・解決型の教育が検討されるようになった。大学図書館では,学生の問題発見・解決スキルを情報探索の面から支援するために情報利用教育を実施してきた。だが,多くの図書館関係者が,授業との関連や教員との協力関係がないままに情報利用教育を実施してもその効果が十分に得られないと指摘してきた。そのために,大学教育を背景とした教員と図書館員のパートナーシップについて検討することが重要になると考えた。本研究では,米国の先行事例をもとに,教員と図書館員のパートナーシップが,大学図書館が実施する学習・教育支援の中でどのように構築されてきたのかその全体像を明らかにすることを目的としている。2004年度には,アーラム・カレッジとミシガン大学のデータを収集・整理しながら,研究計画を見直してきた。その結果,事例対象,分析の視点を次のように見直した。(1)事例対象:アーラム・カレッジとミシガン大学の事例に加えて他の事例調査を予定していた。だが,2005年度までは,両大学のみを対象とすることにした。(2)分析の視点:ファカルティ・ディベロップメント研究(組織開発)におけるチーム・ビルディング,意思決定,葛藤の管理の視点からデータの分析を予定していた。だが,チーム・ビルディングに焦点をあて,これを「パートナーシップの構築」ととらえなおして,教員と図書館員のパートナーシップ構築のプロセスを分析することにした。2005年度には,アーラム・カレッジとミシガン大学の追跡調査を実施し,その結果を,口頭発表と論文を通して公表することを予定している。
癌細胞死の誘導と免疫活性化による新規癌治療の開発

癌細胞の細胞死誘導と免疫活性化を同時に行う抗体カクテル療法(trimAb)と、既に臨床応用されている分子標的抗腫瘍薬の併用が、相乗的な抗腫瘍作用を発揮することを報告した。死んだ癌細胞の貪食により誘発される免疫抑制の遮断により、抗腫瘍免疫反応を増強する治療の効果を増強できる可能性を示唆した。さらに、免疫抑制解除を目的とした治療との併用試験により、癌塊内での免疫環境の改善による特異的抗腫瘍免疫反応の増強が癌拒絶に最も重要であることを示した。現在癌治療に用いられている抗腫瘍抗体は癌に細胞死を誘導する抗体ではなく、完全な拒絶を誘導できない。研究代表者は、癌細胞に発現するTRAIL(TNF関連アポトーシス誘導リガンド)受容体(DR5)に結合し癌細胞死を誘導する抗体と、免疫細胞上の補助刺激受容体を標的とする抗体(抗原提示細胞上のCD40に対する抗体と細胞傷害性T細胞上のCD137に対する抗体)のカクテル療法(trimAb)により、細胞死耐性変異癌を90%含む癌塊や化学発癌で誘導された癌さえも完全に拒絶できることを報告し、細胞死誘導と免疫活性化の併用で免疫系全体をシステムとして活性化させる治療の有効性を示した。本年度は、IL-2のホモログでNK細胞やCD8T細胞をより強く活性化するIL-21とtrimAbの併用によるさらなる免疫系の活性化が治療効果を向上することを報告した。また、癌細胞のTRAIL/DR5による細胞死に対する感受性を増強することによりtrimAb療法の適用を増やすべく、既に臨床応用されているanti-humanepidermalgrowthfactor receptor-2(ErbB-2/HER2)に対する抗体、histone deacetylase inhibitor、さらにはプロテアゾーム抑制剤Bortezomibとの併用治療を試み、その全てが相乗的に非常に強力な抗腫瘍作用を発揮し、完全な癌拒絶をより効率よく誘導することを報告した。現在、20%以下のこれらの治療をもエスケープし増殖した癌を採取し、病理学的解析等によりエスケープメカニズムを明らかにすることで、より効率の高い新規癌治療法を開発すべく研究を進めている。研究代表者は、癌細胞に発現するTRAIL(TNF関連アポトーシス誘導リガンド)受容体(DR5)に結合し癌細胞死を直接誘導する抗体と、免疫細胞上の補助刺激受容体を標的とし免疫反応を活性化する抗体(抗原提示細胞上のCD40に対する抗体と細胞傷害性T細胞上のCD137に対する抗体)のカクテル療法(trimAb)により、細胞死耐性変異癌を90%含む癌塊や化学発癌で誘導された癌さえも完全に拒絶できることを報告し、細胞死誘導と免疫活性化の併用で免疫系全体をシステムとして活性化させる治療の有効性を示した。本年度は、アポトーシスに至った細胞の貪食は免疫抑制(トレランス)の誘導に至るとの報告があり、癌細胞死の過剰な誘導は逆に抗腫瘍免疫反応を抑制する可能性があるので、そのメカニズムの解析と、癌治療に応用可能な新たな抗腫瘍抗体の開発研究を行った。その結果、CD8α^+樹状細胞によるTim-3を介したアポトーシス細胞の取り込みのにより、免疫抑制が誘導されることが示され、Tim-3の機能抑制に癌細胞に細胞死を誘導した後の抗腫瘍免疫反応を増強する可能性があることが示された。また、C-ERC/mesothelinに対する抗体(22A31)はNK細胞によるADCCを誘導し、中皮腫の増殖を抑制することがマウスを用いた実験で示され、この抗体が中皮腫の治療に応用可能であろうことが示唆された。最終年度は、免疫抑制分子を標的とした研究を行いたい。研究代表者は、癌細胞に発現するTRAIL(TNF関連アポトーシス誘導リガンド)の受容体(DR5)に結合し細胞死を誘導する抗体と、免疫細胞上の補助刺激受容体を標的とし免疫反応を活性化する抗体(抗原提示細胞上のCD40に対する抗体と細胞傷害性T細胞上のCD137に対する抗体)のカクテル療法(trimAb)により、細胞死耐性変異癌を90%含む癌塊や化学発癌で誘導された癌さえも完全に拒絶できることを報告し、細胞死誘導と免疫活性化の併用で免疫系全体をシステムとして活性化させる治療の有効性を示した。本年度は、このtrimAb治療をエスケープし増殖する癌塊内での免疫反応を解析し、治療効率を増強させる手法を探索した。trimAbをエスケープする癌の中には免疫を抑制するregulatoryT細胞がCTLと共に多数浸潤していた。そこで免疫抑制に関与する分子を標的とする抗体、および他の免疫活性化を誘導する抗体を追加投与したところ、抗CTLA-4抗体のみがtrimAbの治療効果を増強したが、興味深いことに所属リンパ節での腫瘍特異的免疫反応はtrimAb治療単独と同程度であった。

一方、他の抗体の追加投与では所属リンパ節での腫瘍特異的免疫反応は増強されていたが、治療効果は増強されず、癌塊内へのregulatory T細胞の浸潤が増強されていた。従って、過剰な免疫反応の増強は、regulatory T細胞の癌塊への浸潤を促進し逆に腫瘍拒絶の効率を低減する可能性があり、癌塊内部での免疫環境の改善による癌特異的免疫反応の増強が癌拒絶にはより重要であることが強く示唆された。また、癌の存在する臓器により拒絶に関わる免疫エフェクター機構が異なることも報告した。
過去の植生の姿を後世に伝える植生調査資料データベースの構築と最適な公開手法の開発

植生調査資料は過去の自然の状況を知る上で貴重な自然史情報である。その原票の大半は研究者個人が所有し、社会共有されていないため、彼らの退官や死去で散逸する可能性がある。オンライン公開が進んでいる標本情報に対して、植生調査資料は研究者らが原票で保管し、オンラインでアクセスする環境も整っていない。そのため、植生調査資料は一部が論文等で出版公開されているだけで大半は広く社会で共有されておらず、研究者等の退官とともに消失する危険性が高い。これら植生調査資料を地域の自然誌の解明や新知見の発見、生物多様性の保全のために有効活用するには、社会として植生調査資料を保管し多くの利用者が自由にアクセス出来る環境を整えるべきである。そこで本研究では植生調査資料の社会的共有の促進に貢献する運用方法を確立するための知見を得ることを目的とした。今年度は1年目に構築した公開型データベースに2200地点の植生調査資料を追加し、収蔵点数約13200点にまで充実させるとともに、海外への情報発信を念頭に英語版WEBページを作成した。また、平成29年度の調査で実施の必要性が明らかとなった、国内での植生調査資料の蓄積状況を把握するための研究者・技術者を対象とした郵送式のアンケートを、植生学会会員(約500名)を対象に実施した。アンケートについては現在、集計中であるが、回収率は約20%であり、地域や年代により植生調査資料の蓄積状況が異なる傾向が明らかになりつつある。さらに、標本データベースとの差異についての検証や、植生調査資料の登録件数の多い兵庫県を対象とした主要植物種の生息適地分析を実施し、植物・植生地理学の観点からの考察を加え、植生調査資料データベースのデータセットのもつ有用性について議論を進めた。なお植生調査資料のアーカイブの手法に関する報文1件を発表し、生育適地予測分析に関する学会発表を2件行った。オンライン上で公開可能な植生調査資料データベースのシステムを開発した。開発にあたってはデータベース研究者・技師にヒアリングを行い、問題点を改善したうえで、システムエンジニアの協力を仰ぎデータベースシステムを構築した。本データベースでは、植生調査資料を住所、緯経度、調査年月日、出現する植物名などによって検索することが出来、データそのものをDB形式でダウンロード出来る。ただし、希少種情報については生物多様性保全の観点から非公開としている。兵庫県立人と自然の博物館に寄贈された植生調査資料約10,000点のうち約7500点の電子化を終えた。今後は残りの2500点の植生調査資料の電子化を進めるとともに、植生調査資料データベースに掲載可能な形式にコンバートし試験的な公開を進める。生物情報データベースを公開している研究者、研究機関に対しヒアリングを行うためのアンケートの設問を作成し、WEB経由で回答できる状況にまで準備を行った。1年目に予定していたオンライン上で公開型の植生調査資料データベースシステムのβ版が完成し、2年目の試用を開始できる状況に達している。植生調査資料約10000点のうち、7割にあたる7500点について入力が完成しており、2年目にデータベースへのコンバートを予定している。アンケート項目も完成し、WEBで入力可能なアンケートページの作成も完了した。戦後に収集された記録のほとんどは研究者らが保管しているため、彼らの退官や死去で散逸する危険性が高い。オンライン公開が進んでいる標本情報に対し、植生調査資料は研究者らが原票で保管している場合が大半で、電子化されていてもフォーマットは多様、オンラインでアクセスする環境も整っていない。そのため、植生調査資料は一部が論文等で出版公表されているだけで、大半は広く社会で共有されず、研究者等の退官とともに消失する。これら植生調査資料を地域の自然史の解明や新しい知見の発見、生物多様性の保全のために有効活用するには多くの利用者が自由にアクセス出来る環境を整えるべきである。今年度は、1年目に構築した公開型の植生調査資料データベース(β版)の試験公開を行うとともに、8000調査地点の植生調査資料をデータベース上にアップロードした。また、植生調査資料データベースの公開のあり方に関するアンケートを植生研究者・調査者に実施し得られた45件の回答を解析した結果、植生調査資料データベースの利用者としての期待と、自身の植生調査資料を公表する際の不安についての傾向が明らかとなった。さらに、国内の主要な植生学研究室を主宰する研究者2名に対して大学研究室における植生調査資料のアーカイブの現状や、今後アーカイブを維持していく上での課題についてヒアリングを行い、大学研究室でのアーカイブが困難な状況について把握した。なお、上記の中間成果について3件の学会発表を行った。1年目に構築した公開型の植生調査資料データベース(β版)の試験公開を行うとともに、8000調査地点の植生調査資料をデータベース上にアップロードできており、当初の予定に近いペースを維持している。またアップロードしたものも併せて約10000調査地点の植生調査資料のデジタル化を完了している。データベースの改良点は軽微なものが多く出戻りが少ない状況である。アンケート調査については平成28年度末までに45件の回答が集まり、傾向を把握するのに必要な最低限の情報は得られたものと理解している。主要な植生学研究室を主宰する研究者や退職した植生研究者への植生調査資料のアーカイブの現状と課題についてのヒアリングを2件実施する事が出来た。

このことで、ヒアリングにおいて必要な質問項目も明瞭となってきており、3年目に実施する全国各地の植生学研究者のヒアリングに反映できる成果が得られている。中間報告ではあるものの3件の学会発表も実施でき、研究成果の公開も順調といえる。植生調査資料は過去の自然の状況を知る上で貴重な自然史情報である。これらは戦後に大量に収集され、その原票の大半は研究者個人が所有しており共有されていないため、彼らの退官や死去で散逸する危険性が高い。オンライン公開が進んでいる標本情報に対して、植生調査資料は研究者らが原票で保管している場合が大半で、電子化されていてもフォーマットは多様であり、オンラインでアクセスする環境も整っていない。このような状況のため、植生調査資料は一部が論文等で出版公開されているだけで大半は広く社会で共有されておらず、研究者等の退官とともに消失する。これら植生調査資料を地域の自然誌の解明や新しい知見の発見、生物多様性の保全のために有効活用するには、社会として植生調査資料を保管し多くの利用者が自由にアクセス出来る環境を整えるべきである。そこで本研究では植生調査資料の社会的共有の促進に貢献する運用方法を確立するための知見を得ることを目的とした。今年度は1年目に構築した公開型データベースに4000地点の植生調査資料を追加し、収蔵点数約12000点にまで充実させた。また、2年目に実施したデータベースの公開のあり方に関するアンケート調査を発展させるため、国内で多数の植生調査資料を所有しているベテランの植生研究者に対して、その保管点数、保管状況、植生調査地点の空間的広がり、所有する資料の次世代への継承についての考え方や準備状況などについて対面ヒアリングを行った。結果、研究者によって保管状況、継承状況について事情が異なること、対面ヒアリングで得られる事例数には限界があることが明らかになり、国内での植生調査資料の蓄積状況を把握するためにはヒアリングの結果を反映させた調査票作成し郵送し回答を得る調査方法を再検討する必要があるとの課題が明確となった。なお植生調査資料のアーカイブの手法に関する報文1件を発表した。国内で多数の植生調査資料を所有しているベテランの植生研究者に対して、その保管点数、保管状況、植生調査地点の空間的広がり、所有する資料の次世代への継承についての考え方や準備状況などについて対面ヒアリングを行った結果、研究者によって保管状況、継承状況について事情が異なることが明らかになったが、対面ヒアリングで得られる事例数には限界があり、国内全体での植生調査資料の蓄積状況については十分に把握できなかった。そのため、調査方法を対面ヒアリングから郵送式アンケート調査に変更することを検討することとなった。平成29年度中に郵送式アンケートの実施を検討していたが、学会の協力を得て実施することが不可欠であることから、その調整作業を進めており、アンケートの実施は平成30年度に繰り越すこととしたため進捗はやや遅れている。
流体力学に現れるBurgers型方程式の研究

1.序放射波の運動を記述する双曲-楕円型偏微分方程式系2.結果(1) u_0(x)が有界変動関数の場合.このとき,時間大域的弱解(u, q)(x, t)が一意的に存在すること,さらにu_0(x)がある意味で小さければ,u (x, t)がt→∞のときt^<-1/2>の速さで0に収束することを示した.(2) u_0(x)=r_0(x)+v_0(x)の場合.(ここに,r_0(x)=u_- (x<0のとき),u_+ (x>0のとき)であって,u_-,u_+は定数でu_-<u_+であり,v_0(x)は有界変動関数).このとき,時間大域的弱解(u, q)(x, t)が一意的に存在すること,さらにv_0(x)がある意味で小さければ,u (x, t)がt→∞のときt^<-1/2>の速さで希薄波r (x, t)に漸近することを示した.3.今後の展望本研究は,物理的意義を有する広範囲の初期値に対し適用可能な数学的理論を構築した点で重要である.本研究の手法は,多次元粘性的保存則などに対しても有効と見込まれ,この方向についても研究を進める予定である.1.序放射波の運動を記述する双曲-楕円型偏微分方程式系2.結果(1) u_0(x)が有界変動関数の場合.このとき,時間大域的弱解(u, q)(x, t)が一意的に存在すること,さらにu_0(x)がある意味で小さければ,u (x, t)がt→∞のときt^<-1/2>の速さで0に収束することを示した.(2) u_0(x)=r_0(x)+v_0(x)の場合.(ここに,r_0(x)=u_- (x<0のとき),u_+ (x>0のとき)であって,u_-,u_+は定数でu_-<u_+であり,v_0(x)は有界変動関数).このとき,時間大域的弱解(u, q)(x, t)が一意的に存在すること,さらにv_0(x)がある意味で小さければ,u (x, t)がt→∞のときt^<-1/2>の速さで希薄波r (x, t)に漸近することを示した.3.今後の展望本研究は,物理的意義を有する広範囲の初期値に対し適用可能な数学的理論を構築した点で重要である.本研究の手法は,多次元粘性的保存則などに対しても有効と見込まれ,この方向についても研究を進める予定である.
アリ社会の共同と対立に携わるコミュニケーション機構

進化生態学の理論によれば、アリなどの社会性昆虫のコロニー内にも様々な利害対立が生じ得ることが予測されている。我々は本共同研究において,コロニー内の共同的側面で個体間情報伝達が行われているのと同様に,対立的な局面でも様々なコミュニケーションが使われているのではないかとの見地に立ち,その機構の総合的(単に物質的基盤だけでなく,なぜそれが進化したのかそのメカニズムの解明も目指すという意味で)解明を目指した。主に東南アジア産のアリ類を用いて研究を展開したが,本共同研究で得られた最大の発見のひとつは,ハリアリの数種で,繁殖に関する地位(繁殖者いわゆる女王か,非繁殖者すなわちワーカーであるか)を巣の仲間に伝える難揮発性の炭化水素成分がアリの体表に存在することが明らかになったことである。さらに本年度には、沖縄産のトゲオオハリアリにおいてその物質が同定された。これまでアリでは女王物質(ワーカーの産卵を抑制するフェロモン)は同定されていなかったが、これらの炭化水素がおそらく女王物質であり、理論的考察からその機能は女王の存在をワーカーに知らせる単なる信号で,以前考えられていたようにワーカーをコントロールする武器ではないことが示唆された。本種トゲオオハリオアリに関しては、交尾行動やワーカー間の順位行動など、様々な局面で使われる情報伝達機構について詳細に研究した。結果、単女王制単婚性の社会性膜翅目で初めてワーカーによる産卵行動の相互ポリシングが存在することが明らかになった他、かねてよりの焦点であった、トゲオオハリアリ属に特異的な器官である翅芽痕の外分泌腺分泌物の機能も解明された。それは、予想されていた性誘引物質や女王物質ではなく、ワーカーが自らの繁殖の機会を奪う自己犠牲的なフエロモンであると判明した。化学分析は現在進行中であるが、理論的考察からこのような一見自虐的に見えるようなフェロモンの発達も、包括適応度を向上のためには望ましい女王の健康状態やポリシング能力を探るための手段であり、フェロモンは正直なシグナルである可能性が考えられた。本研究では、アリのコロニー内には自身の繁殖の機会を向上させるような情報伝達行動と同時に繁殖の機会を奪うようなアンビバレンツな情報伝達があることが判明した。これらの知見は、アリの社会における包括適応度の間接的な利益と、自身の繁殖による直接の利益の相対的な重要性の解明に大きく貢献するであろう。近年の進化理論によれば,一見高度に調和のとれたアリのコロニー内にも様々な適応上の利害対立が生じ得ることが予測されている。実際,アリの巣の中では,共食いや攻撃的な順位行動のような非調和的な活動も普遍的に見られることが,最近の研究で続々と明らかになりつつある。我々は本共同研究において,餌へ仲間を導く道標フェロモンのように共同的側面で個体間情報伝達が行われているのと同様に,対立的な局面でも様々なコミュニケーション機構が使われているのではないかとの見地に立ち,その機構の総合的(単に物質的基盤だけでなく,なぜそれが進化したのかそのメカニズムの解明も目指すという意味で)解明を目指した。主に熱帯・亜熱帯アジア産のアリ類を用いて,様々な研究を展開したが,本年度の顕著な発見としては,熱帯産のハリアリの数種で,繁殖に関する地位(繁殖者いわゆる女王か,非繁殖者すなわちワーカーであるか)を巣の仲間に伝える情報が皮膚表面に存在することが明らかになったことでろう。これは,難揮発生の単純な炭化水素で,種によって構造は全く異なっている。これまでアリはミツバチのような女王物質(ワーカーの利己的行動を抑制するフェロモン)は同定されていなかったが,詳しい比較研究と理論的考察から,繁殖者に特異的な炭化水素は,女王の存在をワーカーに知らせる正直な信号であり,以前考えられていたようにワーカーをコントロールする武器ではないことが強く示唆された。また,同じ情報伝達系が順位行動や差別食卵にも使われている可能性も示されている。また,沖縄産とインドネシア産のハリアリの仲間で,ワーカーが自らの繁殖の機会を奪う自己犠牲的なフェロモンを胸部の付属肢から分泌していることが判明した。化学分析は現在進行中であるが,機能に関しては理論的検討を行い,一見自虐的に見えるようなフェロモンの発達も,包括適応度を向上のためには望ましい女王の健康状態やポリシング能力を探るための手段であり,フェロモンは正直なシグナルである可能性が考えられた。今後,これらの化学情報が「何を」伝えるシグナルなのかが焦点となるであろう。我々の理論的考察からは,女王が生存力や余命あるいはポリシング能力を巣の仲間に伝える正直なシグナルが進化する可能性が推察されたが,これらの進化理論の予測と情報伝達系実際のすり合せが今後の課題である。

さらに本年度には、沖縄産のトゲオオハリアリにおいてその物質が同定された。これまでアリでは女王物質(ワーカーの産卵を抑制するフェロモン)は同定されていなかったが、これらの炭化水素がおそらく女王物質であり、理論的考察からその機能は女王の存在をワーカーに知らせる単なる信号で,以前考えられていたようにワーカーをコントロールする武器ではないことが示唆された。本種トゲオオハリオアリに関しては、交尾行動やワーカー間の順位行動など、様々な局面で使われる情報伝達機構について詳細に研究した。結果、単女王制単婚性の社会性膜翅目で初めてワーカーによる産卵行動の相互ポリシングが存在することが明らかになった他、かねてよりの焦点であった、トゲオオハリアリ属に特異的な器官である翅芽痕の外分泌腺分泌物の機能も解明された。それは、予想されていた性誘引物質や女王物質ではなく、ワーカーが自らの繁殖の機会を奪う自己犠牲的なフエロモンであると判明した。化学分析は現在進行中であるが、理論的考察からこのような一見自虐的に見えるようなフェロモンの発達も、包括適応度を向上のためには望ましい女王の健康状態やポリシング能力を探るための手段であり、フェロモンは正直なシグナルである可能性が考えられた。本研究では、アリのコロニー内には自身の繁殖の機会を向上させるような情報伝達行動と同時に繁殖の機会を奪うようなアンビバレンツな情報伝達があることが判明した。これらの知見は、アリの社会における包括適応度の間接的な利益と、自身の繁殖による直接の利益の相対的な重要性の解明に大きく貢献するであろう。
レタス及びチコリー間の細胞質遺伝子の導入に関する研究

レタス及びチコリーのプロトプラストを用いて高張酵素液処理によるサイトプラストの単離を行った結果、両種共に効率的に良質なサイトプラストを得ることができた。サイトプラストはフィコールを用いた不連続密度勾配遠心分離によって精製することができた。また、これらのサイトプラストはIOA処理によって細胞分裂能力を失ったレタスあるいはチコリーのプロトプラストと細胞融合を行いサイブリッドのコロニーを得た。チコリーの葉肉細胞からプロトプラストを単離し、静かに破砕した後、パーコル不連続密度勾配遠心分離によって葉緑体を精製した。得られた葉緑体を緩衝液に懸濁し、密度を調整した後、マイクロピペット内に蓄えた。レタスのプロトプライスをゲルライトを含む培地内に包埋し、2日間培養したのち、前述のマイクロピペットを装着したマイクロインジェクターを用いて細胞内にマイクロインジェクションした。葉緑体移植した細胞は分裂をしたがコロニーにまで発達しなかった。レタス及びチコリーにおいて高張酵素処理でサイトプラストを単離することができたが、サイブリッドを得るためには細胞融合後選抜の必要があった。選抜にはマイクロピペットによるピックアップが有効であったが煩雑であった。一方マイクロインジェクションによるオルガネラ移植はサイトプラスト単離程手軽ではなかったが、オルガネラ移植を行った細胞をそのまま選抜できるため分裂能力やコロニー形成能力を高めることができればかなり有望な技術であると思われた。現在、サイブリッドの同定等について検討中である。