hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
エピジェネティクス解析のための1分子ゲノムDNAメチル化検出デバイスの開発

現状では達成不可能なPCR不要、超簡便、超高感度メチル化DNA検出方法の開発に成功した。具体的にはマイクロ・ナノデバイスにより単一DNA伸長方法を開発し、メチル化領域の高感度検出のために量子ドット-メチル化認識タンパク複合体の合成に成功した。これらを併用した手法の開発により現状では達成不可能な、PCR不要、簡便、超高感度かつ、メチル化部位の位置特定まで可能とする手法の開発に成功した。がんをはじめとした生活習慣病の診断には、従来、1塩基多型(SNPs)など先天的なゲノム変化の検出に精力が注がれてきた。しかし、生活習慣病リスクの高い成人・高齢者においては、環境因子・生活習慣などによる後天的なゲノム変化であるエピジェネティクスを解析することが特に重要であることが最近明らかにされてきている。現在、エピジェネティクス解析には煩雑な行程と多大な時間を必要する。本研究では、代表的な後天的ゲノム変化であるゲノムDNAメチル化について、マイクロ・ナノ空間の特性を生かすことで、精密な細胞操作と1分子ゲノム操作および超高速・超高感度メチル化検出反応を実現できるデバイスを開発し、単一細胞からPCR無しに1分子ゲノムDNA上のメチル化検出を行い、現行技術より数十倍の高速化と正確さを兼ね備え、かつメチル化の部位まで同定できる解析システムを実現する。2008年度はこの目的達成のためにマイクロ空間内での1分子DNAの伸張および凝縮をリアルタイムで観測可能な手法の開発に着手した。マイクロ空間内で1分子DNAの伸張・凝縮を観察するためにマイクロ流路表面を改質し、DNAの片末端のみを表面に固定化することで流体下でのDNAの伸張に成功した。そして、DNA伸張下、注入する溶液を水溶液からエタノールへと交換することで1分子DNAの伸張・凝集の観測に成功した。さらに、ハイスループット解析のために一度に異なる濃度のエタノールをDNAに作用可能なマイクロ流路を設計するとともに安定な水-エタノール界面を形成するために溶液導入方法の検討を実施した。これにより一度に異なる濃度のエタノールを作用させた場合のDNAの凝集・脱凝集状態を観測可能とした。つまり2008年度の研究実施項目により我々の提案するPCR不要の1分子ゲノムDNA上のメチル化検出法の基礎となるデバイス作製ができたものと考えられる。平成22年度は引き続き、マイクロナノデバイス中でのDNAの伸張方法の検討を実施するとともに、非流体下においてもDNAの伸張手法の検討を実施した。その結果、流体不要のDNA伸張法を見出した。また、モデル試料作製のためにDNAのメチル化方法の検討を実施し、メチル化DNAの作製に成功した。さらにメチル化領域の高感度検出のためにメチル化部位に特異的に結合するタンパクに量子ドットを結合させた量子ドット-メチル化認識タンパク複合体の合成に取り組んだ。その結果、反応・精製条件の最適化により、量子ドット-メチル化認識タンパク複合体の作製に成功した。現在は、流体デバイスおよび流体不要デバイスの両手法を用いて、メチル化領域を検出するための実験条件の最適化を実施している。

本研究では、代表的な後天的ゲノム変化であるゲノムDNAメチル化について、マイクロ・ナノ空間の特性を生かすことで、精密な細胞操作と1分子ゲノム操作および超高速・超高感度メチル化検出反応を実現できるデバイスを開発し、単一細胞からPCR無しに1分子ゲノムDNA上のメチル化検出を行い、現行技術より数十倍の高速化と正確さを兼ね備え、かつメチル化の部位まで同定できる解析システムを実現する。平成22年度は引き続き、マイクロナノデバイス中でのDNAの伸張方法の検討を実施するとともに、非流体下においてもDNAの伸張手法の検討を実施した。その結果、流体不要のDNA伸張法を見出した。また、モデル試料作製のためにDNAのメチル化方法の検討を実施し、メチル化DNAの作製に成功した。さらにメチル化領域の高感度検出のためにメチル化部位に特異的に結合するタンパクに量子ドットを結合させた量子ドット-メチル化認識タンパク複合体の合成に取り組んだ。その結果、反応・精製条件の最適化により、量子ドット-メチル化認識タンパク複合体の作製に成功した。現在は、流体デバイスおよび流体不要デバイスの両手法を用いて、メチル化領域を検出するための実験条件の最適化を実施している。がんをはじめとした生活習慣病の診断には、従来、1塩基多型(SNPs)など先天的なゲノム変化の検出に精力が注がれてきた。しかし、生活習慣病リスクの高い成人・高齢者においては、環境因子・生活習慣などによる後天的なゲノム変化であるエピジェネティクスを解析することが特に重要であることが最近明らかにされてきている。現在、エピジェネティクス解析には煩雑な行程と多大な時間を必要する。本研究では、代表的な後天的ゲノム変化であるゲノムDNAメチル化について、マイクロ・ナノ空間の特性を生かすことで、1分子ゲノム操作および超高速・超高感度メチル化検出反応を実現できるデバイスを開発し、PCR無しに1分子ゲノムDNA上のメチル化検出を行い、現行技術より数十倍の高速化と正確さを兼ね備え、かつメチル化の部位まで同定できる解析システムを実現する。平成23年度は引き続き、マイクロナノデバイス中でのDNAの伸張方法の検討を実施するとともに、非流体下においてもDNAの伸張手法の検討を実施した。この量子ドットメチル化認識タンパク複合体と我々のデバイスの併用により1分子DNAメチル化の検出、メチル化の部位、距離間の解析に成功した。
始原生殖細胞におけるエピゲノム再編成に関わるクロマチン制御因子の動態

哺乳類では、生殖細胞の発生初期にゲノムワイドなエピゲノム変化が誘導され、抑制的クロマチンに関わるエピジェネティック因子がダイナミックに変化するが、その詳細な実態および制御機構は明らかではない。近年、研究代表者らはヒト多能性幹細胞を起点とした始原生殖細胞のin vitro再構成系を報告したが、同時に細胞株による分化効率の差異も観察されていた。本研究では、種々の細胞株群について分化効率の評価・選定を行い、さらに興味深い複数の細胞株について抑制的クロマチンのエピゲノム比較解析を行った。今後はこれらの細胞株を用いてin vitro再構成過程における変化を解析していく予定である。生殖細胞系列は次世代に引き継がれる唯一の細胞系譜である。哺乳類では、生殖細胞の発生初期にゲノムワイドなエピゲノム変化が観察されるが、その制御機構はほとんどわかっていない。本研究では、抑制的クロマチン形成に関わるエピジェネティック因子群に着目し、それらのクロマチン相互作用領域および核内動態を可視化することを目的としている。前年度は、多能性幹細胞を用いて、クロマチン免疫沈降法の条件検討を行った。抑制的クロマチンは、構成的ヘテロクロマチンと条件的ヘテロクロマチンに分けられる。構成的ヘテロクロマチンには、ヒストンH3の9番目のリシン残基に付加されたトリメチル修飾基(H3K9me3)やH4K20me、およびHP1の相互作用が観察される。条件的ヘテロクロマチンには、H3K9me2やH3K27me3の相互作用が観察される。H3K27me3はポリコーム複合体PRC2によって媒介されるが、一方、ポリコーム複合体PRC1は、H3K27me3への結合活性を有し、H2AK119へのモノユビキチン付加を媒介することが知られている。また、PRC1はクロマチンのコンパクションや高次構造形成に寄与していることが報告されている。よって、これらのヒストン修飾およびクロマチン結合タンパク質に着目し、固定・クロマチンの可溶化・剪断・抗体反応の至適条件の検討を行った。これらの実験と並行して、NGS解析のための解析環境のセットアップおよび解析手法の習得を行った。多能性幹細胞の細胞株による差異(エピジェネティック状態・始原生殖細胞様細胞の誘導効率)が認められたため、解析に使用する細胞株の評価・選定が必要となった。哺乳類では、生殖細胞の発生初期にゲノムワイドなエピゲノム変化が観察されるが、その詳細な実態および制御機構は明らかではない。本研究では、in vivo試料およびin vitro再構成系(Hayashi et al., 2011、Sasaki et al., 2015)を用いて、抑制的クロマチン形成に関わるエピジェネティック因子群のクロマチン相互作用領域および核内動態を可視化することで、生殖細胞で誘導されるエピゲノム変化の分子機序解明を目指すことを目的とした。前年度は、in vitro再構成系に用いる多能性幹細胞について、その細胞株による始原生殖細胞様細胞への誘導効率の差異を検討し、解析に使用する細胞株の評価・選定を行った。さらに、着目する抑制的エピジェネティック因子についてクロマチン免疫沈降法(ChIP法)の条件検討を行った。最終年度は、この条件検討に基づき、抑制的エピジェネティック因子4種類を含む計6種類のヒストン修飾基について、ChIP法を行い次世代シークエンス法によりデータを取得した。同様の実験を、細胞株間比較のため複数の多能性幹細胞株に適用し、解析を行った。今後は、クロマチンの核内動態・高次構造形成に重要な役割を担うことが考えられる構造因子について同様の解析を行い、さらに、in vitro再構成過程における変化を解析していく予定である。また、最終年度には、始原生殖細胞発生期の胎仔生殖巣を経時的に単離し、クロマチン核内動態に寄与する因子について免疫染色を行った。今後、エピゲノム変化とクロマチン核内動態の関係をさらに解析していく予定である。今年度は、多能性幹細胞における抑制的エピジェネティック因子群のクロマチン相互作用領域のデータ取得および解析、さらに多能性幹細胞から始原生殖細胞様細胞の試験管内誘導系を用いた解析を行っていく予定である。さらに、生体内生殖細胞への適用を検討していく予定である。分子生物学
ピグーの理想的功利主義の構造と厚生経済学

平成17年度は,ピグーと優生思想との問題を取り上げました.19世紀の後半に誕生し,20世紀の幕開けと共に興隆した優生学は,当時のイギリス思想界において一大ブームとなった思想です.シュンペーターの見解によれば,生物学的研究の結論を社会現象に応用することは,この期間の思想の中にあまりにも大きく表出していたにもかかわらず,経済学者たちはこれらの問題に対し,当然に値する程の注意を全く払いえなかったということです.そして,シュンペーターは,優生学に対して多くの心労を重ねた唯一の経済理論家はピグーのみであると述べています.「唯一」というのは少々極端かもしれませんが,少なくとも,ピグーにおける優生学の論点を追究することは学史的観点からいっても意義あることだと思われます.ピグーには,優生学の問題を扱った文献が幾つか存在し,また何れも従来では殆ど触れられていないものであったので,これらを検討することに努めました.広い観点から見た場合,当時のイギリスの福祉政策と優生思想との確執が大きな論点となります.特に,優生学の旗手であるピアソンなどは,貧者や弱者に加担する福祉・慈善政策が,より不適な者の生活水準を向上させ,国家的な衰退を招いていると厳しく主張していました.こういった優生学的主張は,貧者への分配を改善しようとするピグーの厚生経済学の精神とは真っ向から対立するものでした.ですから,ピグーが優生学者たちの批判をどのように受け止めて厚生経済学における自説を展開したかを明らかにすることが非常に重要になると思われたので,詳細に考察を行いました.この考察において欠かせないのが,先に述べた倫理学の知識となります.何故なら,優生学を扱った論文において,ピグーは倫理学的な観点から問題を分析しているからです.優生学・生物学という科学と倫理学とがピグーにおいてどのように論じられているかという点も分析しました.「研究の目的」でも説明したように,本研究では,ピグーの道徳哲学に焦点を当て,厚生経済学との関連を追究します.先ず,彼の取った「理想的功利主義」の理論自体を哲学的に分析し,その構造を可能な限り詳細に立体的に叙述します.具体的には,ピグーの道徳理論が,抽象原理と実践的具体化の原理という二重構造を有する体系として再解釈できることを明確に示すことを意図しています.次いで,それらの構造と厚生経済学がどのように.関連づけられているかを検討します.2003年6月に,経済学史学会編『年報』に掲載された「ピグーの理想的功利主義の構造と厚生経済学」において,上述の目的の基礎的な部分は達成できたと考えています.特に,ピグーの理想的功利主義が二元的構造を有すると解釈できるという論点については,ある程度,説得的に論証できたのではないかと思われます.残りの主な課題としては,その功利主義解釈と彼の厚生経済学との理論的な関連を追究することになりますが,厚生経済学といっても,範囲が広いので,功利主義と関連が顕著に見て取れる部分に議論を絞りたいと考えています.本年度において,特に研究の重点を置いたのが,ピグーの「世代間問題」の議論でした.この点に関する先行研究は,D.Collard氏による一論文(1996)を除いては,皆無という状況です.同問題は,特に倫理学的な側面が議論の中心となることから,本研究に相応しい課題だといえます.この論点についても,一貫して,上述の理想的功利主義の二元的構造という解釈に則って,ピグーの厚生経済学を再構成するという手法を採用して,研究を進めました.その成果として,一本の論文に纏め,経済学史学会編『年報』に投稿しました(題目「ピグーにおける世代間問題」).功利主義原理の再解釈を通じて,正義を同原理に内在的に位置づけ,その観点からピグーにおける正義を分析した.通常の理解であれば,功利の原理と正義の原理とは互いに独立であり,前者は理論的に後者を説明できないとされ,それ故,少数の犠牲によって総効用が増大するならば,それが容認されるなどと考えられ,或いは,(例えば規則功利主義のように)限界効用逓減の法則と総効用最大化の規準に訴えて正義(を含んだ規則一般)を正当化するというような見解が典型であるが,本研究で取る解釈は,何れとも異なる.本報告では,ミルの正議論にJ.O.アームソン,馬渡,平尾らの功利主義再解釈の観点を融合させて,正義の基礎づけの論理を考察した.それが,「倫理」それ自体の機能・効用に基づく,「価値」と「当為(義務)」との論理的区別である.その方法をピグーに援用することで,本報告では,次のような結論が得られることになった.ピグーの「ナショナルミニマム」論における「必要」の充足とは,凡そにおいて,消極的価値の確保であり,各人のそれに対して,社会は保障する絶対的義務を持ち,それによって権利が確立する.その義務の遂行(権利の制定)によって,社会的幸福・厚生(倫理的価値)が最大化される必要はない.

各人は,義務だけを遂行すれば良く,それ以上の積極的な貢献を行うことは正しいが,任意とされる.何故なら,それが倫理に対する人間の普遍的必要や福祉に合致するからである.社会的厚生の最大化は,消極的価値を超えた積極的価値の増大であり,それが望ましい,意図されることが正しいのは「価値の論理」の次元においてであって,「義務の論理」においては,それを実現すべき(義務)とはされないのである.それ故,効率性(効用最大化)のために個人が犠牲になる義務は存さないことになる.以上より,ピグーの正義の基礎が明らかとされた.平成17年度は,ピグーと優生思想との問題を取り上げました.19世紀の後半に誕生し,20世紀の幕開けと共に興隆した優生学は,当時のイギリス思想界において一大ブームとなった思想です.シュンペーターの見解によれば,生物学的研究の結論を社会現象に応用することは,この期間の思想の中にあまりにも大きく表出していたにもかかわらず,経済学者たちはこれらの問題に対し,当然に値する程の注意を全く払いえなかったということです.そして,シュンペーターは,優生学に対して多くの心労を重ねた唯一の経済理論家はピグーのみであると述べています.「唯一」というのは少々極端かもしれませんが,少なくとも,ピグーにおける優生学の論点を追究することは学史的観点からいっても意義あることだと思われます.ピグーには,優生学の問題を扱った文献が幾つか存在し,また何れも従来では殆ど触れられていないものであったので,これらを検討することに努めました.広い観点から見た場合,当時のイギリスの福祉政策と優生思想との確執が大きな論点となります.特に,優生学の旗手であるピアソンなどは,貧者や弱者に加担する福祉・慈善政策が,より不適な者の生活水準を向上させ,国家的な衰退を招いていると厳しく主張していました.こういった優生学的主張は,貧者への分配を改善しようとするピグーの厚生経済学の精神とは真っ向から対立するものでした.ですから,ピグーが優生学者たちの批判をどのように受け止めて厚生経済学における自説を展開したかを明らかにすることが非常に重要になると思われたので,詳細に考察を行いました.この考察において欠かせないのが,先に述べた倫理学の知識となります.何故なら,優生学を扱った論文において,ピグーは倫理学的な観点から問題を分析しているからです.優生学・生物学という科学と倫理学とがピグーにおいてどのように論じられているかという点も分析しました.
ソフトウェア契約に基づく高階型付プログラムの理論

計算効果を持つ言語機構とソフトウェア契約の統合について,FindlerとFelleisenの契約計算やBlame計算の限定継続機構による拡張を行い,動的契約検査のアルゴリズムの形式化やBlame計算としての諸性質の証明を与えた.また,顕在的契約計算の代入機構による拡張を形式化し,その諸性質を示した.代数的データ型による顕在的契約計算を提案し,その上で,代数的データ型に対する契約記述のふたつの方法について比較し,一方から他方へは変換が可能であること示した.また,この計算体系の実装としてOCaml処理系の拡張を行った.ソフトウェア契約の代数的意味論としてトレース意味論を研究した.本年度は(1)計算効果を持つ言語機構とソフトウェア契約の統合、(2)ハイブリッド契約検査技術の発展、(3)ソフトウェア契約の代数的意味論の確立についての研究を行った。それぞれについて研究実績を述べる。(1)計算効果を持つ言語機構として限定継続を取り上げ、動的契約検査の方式の設計および意味論の検討を行った。検査方式は、DanvyとFillinskiのアンサー型の変更を許す型システムにヒントを得て、関数に対する契約を、契約の四つ組として与えることとした。この方式をラムダ計算上でモデル化するために操作的意味論を検討し、その定義を与えた。ただし、契約違反の際にどのモジュールに責任があるかを定めるblameアルゴリズムについて検討課題が残った。(2)新しいハイブリッド契約検査技術として、代数的データ型に対するハイブリッド契約検査の基礎となる計算体系について研究を行った。代数的データ型に対する契約は、データ型の値を入力として真偽値を返す関数で記述する方法と、Coqなどに代表される、コンストラクタに契約を与えることで記述する方法があるが、それらのふたつの方法の利害得失について考察するとともに、前者の方法で記述された契約を後者の方法に変換する手法を考案し、その正当性について形式体系の上で証明した。また、OCaml用のプリプロセッサCamlP4を用い、形式体系のプロトタイプ実装を行った。(3)契約計算に対する新しい意味論として、トレース意味論を検討した。トレース意味論は、並行計算などにも見られるが、プログラム部品と環境との相互作用の系列を意味として与えるもので、ゲーム意味論とも関連が深い。具体的には、Findler--Felleisenによる契約計算に対するトレース意味論の定義を与えた。今年度設定した3つの研究課題(1)計算効果を持つ言語機構とソフトウェア契約の統合,(2)ハイブリッド契約検査技術の代数的データ型への適用,(3)ソフトウェア契約の代数的意味論の確立,について取組み,以下のような成果をあげた.(1)計算効果を持つ言語機構とソフトウェア契約の統合:昨年度の研究で構築したshift/resetを使った限定継続機構を導入した契約計算体系の意味論を見直し,まず限定継続機構を除去するCPS変換を定義し,その意味論を引き戻すことで新しい意味論を得た.また,この意味論から導出できるプログラムの等価性がCSP変換を通じて健全であることを証明した.古い意味論にあった,契約違反が生じた時のblameの非自明な部分も,新しい意味論では直観的には理解がしやすいものになっているが,この直観を形式化することがまだ課題として残っている.(2)ハイブリッド契約検査技術の代数的データ型への適用:昨年度の研究で構築した代数的データ型に対するハイブリッド契約検査の枠組みについて,プログラミング言語分野で最も権威のある国際会議のひとつであるACMPOPLで成果発表を行った.また,今年度計画していた,この枠組みの欠点のひとつであるデータ型間のキャストの際に生じるコンストラクタ変換のコスト削減手法の考案については,まだ,あまり成果がないが,その後予定される本格的な検証実験の準備として,並行して,計算体系の実装をOCamlコンパイラを改造することで進めた.(3)ソフトウェア契約の代数的意味論の確立:昨年度までに目処をたてた,単純型付ラムダ計算に単純な契約を付加した体系に対するトレース意味論を構築し,Findler-Felleisen流の契約に対する操作的意味論とある意味で一致することを証明した.また,付加的結果として,この意味論が文脈等価性と呼ばれるプログラム等価性に対し完全抽象的(fully abstract)であるという予想もほぼ証明できている.今年度設定した3つの研究課題:(1)計算効果を持つ言語機構とソフトウェア契約の統合,(2)ハイブリッド契約検査技術の代数的データ型への適用,(3)ソフトウェア契約の代数的意味論の確立について取り組み,以下のような成果をあげた.(1)計算効果を持つ言語機構とソフトウェア契約の統合:様々な計算効果を表現できることが知られている限定継続機構shift/resetに対して,静的型システムと動的型システムを統合したような検査機構を形式化し,その諸性質を証明した.これはWadlerとFindlerによるblame calculusの拡張になっている.また諸性質として型健全性だけでなく,動的検査失敗時のエラー(blame)の正しさを示すblame theoremや,blame calculusのCPS変換とその健全性などを示すことができた.(2)当初の予定では,ユーザ定義型のためのキャストのコスト削減手法に取組むことになっていたが,プロトタイプ実装の完成度を高め,コスト評価に関する実験などができる環境を整えることになった.そのために,OCamlの型推論とハイブリッド契約機構の融合に取組んだ.結果として,型を省いた契約情報つきのプログラムから,型情報をOCamlと類似の型推論技法により回復するとともに適当なキャストを挿入するための型推論アルゴリズムを構築し,その健全性を示した.

(3)昨年度までに,単純型付ラムダ計算に単純な契約を付加した体系に対するトレース意味論を構築し,それが操作的意味論と対応していることや,文脈等価性に対して健全かつ完全であることの証明を行っていたが,その内容を精査する過程で計算体系の定義や証明に細かなミスが多数見つかったために,今年度は体系定義の見直し・簡略化とミスの除去を行った.(1)の計算効果を持つ言語機構とソフトウェア契約の統合については,当初の計画通り,blame theoremの形で,契約違反の直観を形式化・正当性を示すことができただけでなく,blame calculusのCPS変換の研究などは計画を越えて研究が進展した.(2)については,年度当初に設定した研究課題から方向性を変更した部分があるが,変更した方向では順調に進展した.(3)は,前年度までの成果の中の細かなミスによって年度当初に設定した研究課題通りに進まなかった部分もある.以上のように研究課題によって進展具合に差があるが全体的にはおおむね順調したと考えている.平成27年度に設定した3つの研究課題(1)計算効果を持つ言語機構とソフトウェア契約の統合,(2)ハイブリッド契約検査技術の代数的データ型への適用,(3)ソフトウェア契約の代数的意味論の確立について,主に(3)で技術的困難が生じていたために研究期間の延長を行った.しかし,(3)として行った契約計算体系の定義の修正は完了せず研究発表を行うまでに至らなかった.操作的意味論とトレース意味論というふたつの意味論の間である種の等価性を示すのが目標のひとつとなるが,両者が整合するようにそれぞれの定義を与えるのが困難であるのに起因している.本補助金終了後もこの問題に取り組んでいく予定である.一方,(3)とは並行して平成27年度研究課題の続きの研究について以下の成果があがった.(1)について,従来の顕在的契約計算に計算効果の代表的なものである代入機構を導入し,形式的計算体系を与え,その型健全性を示すことに成功した.本研究で考えているソフトウェア契約の枠組みにおいては,プログラムの仕様をプログラム記述のための言語で書くので,その言語に代入など状態を変化させる機能と素朴に組み合わせると,プログラムの仕様が状態に依存してしまったり,仕様記述を実行するとプログラム状態を変更してしまう,という問題があった.本研究では,プログラムで代入を使う箇所と使わない箇所を切りわけることでその問題を解決した.また,代入を使用する部分の契約記述の新しい手法を既存のホーア型と呼ばれる機構を修正し組み込んだ.計算効果を持つ言語機構とソフトウェア契約の統合について,FindlerとFelleisenの契約計算やBlame計算の限定継続機構による拡張を行い,動的契約検査のアルゴリズムの形式化やBlame計算としての諸性質の証明を与えた.また,顕在的契約計算の代入機構による拡張を形式化し,その諸性質を示した.
南極リュツォ・ホルム湾海氷下の海洋構造と海洋熱流量

近年注目されている気候変動の研究にとって、極域での大気-海洋相互作用の正確な評価が不可欠となっている。特に実測データの著積が強く要望されているが、観測は地域的・季節的に非常に限られたものとなっている。日本南極地域観測隊ではWCRPの一環として南極気候研究計画を実施し、その後半の199092年に昭和基地のあるリュツォ・ホルム湾において集中的な「大気-海氷相互作用」の観測を行った。2年間連続した越冬観測で得られた現場データと衛星観測の解析から、同湾の海洋および海氷について、以下の事が明らかになった。(1)南極沿岸域では、南極冬季水の厚さが秋季に最大、夏季に最小となる。(2)この季節変化は風の季節変化に伴うエクマ収束の変化によると考えられる。(3)定着氷下の流れは、定着氷縁の位置に大きな影響を受ける。(4)湾内の定着氷の厚さは、積雪深の増大に対応して大陸から離れるに従って増大していた。(5)積雪の多い地域での海氷は、厚い積雪と海氷のため冬の間でも殆ど成長していないが、夏の時期に極めて大きな氷厚の増大が認められた。これは、積雪の寄与により、海氷が上方に成長したことによる。(6)マイクロ波放射計のデータが、湾内の定着氷の表面融解の検知に有効であることが分かった。(7)マイクロ波放射計データの解析から湾沖の海氷分布は、年により夏季に収束する様子が見いだされた。(8)湾沖の大利根水路は、コスモノートポリニヤからの複数の低密度海氷域の系列の延長上に位置することが衛星画像より見いだされた。第31および32次日本南極地域観測隊によって得られた観測結果の解析から以下のことが明らかになった。リュツォ・ホルム湾内の係留による長期測流観測によると、湾中央を走る氷河トラフの斜面では通年南流が卓越し、湾東端のオングル海峡では5月まで南流、6月以降は北流が卓越していた。2点とも、風との相関が高く、特にトラフ斜面は、西向きの風に対し約6日遅れで南流が強まるという応答をしている。湾内および周辺の地形をモデル化した数値モデルにより、風に対する湾周辺の海洋の応答を調べた。その結果、定着氷縁がシェルフブレイクまで張り出している場合(6月以降)、卓越風(西向きの風)に対し、陸棚波の第2モードが卓越し、陸棚斜面では西・南流が誘起され、ごく岸近くでは東・北流が誘起される。一方、定着氷縁が大陸沿岸近くまで後退している場合(5月以前)、陸棚波の第1モードが卓越し、陸棚上ではすべて西・南流が誘起される。これらの結果は、観測結果と非常によく対応している。また、陸棚波に伴う流れによって外洋水が湾内に流れ込むことになり、湾内の海洋構造は外洋のそれを反映したものになることが予想される。さらにこの流入に伴って、中・下層からは高温・高塩の南極周極深層水が湾内に運ばれ、これが定着氷下に多量の熱を輸送することになる。リュツォ・ホルム湾内の積雪深・氷厚およびその季節変動には地域特性が認められた。積雪深の増大に対応して、氷厚も大陸から離れるに従って増大していた。積雪の少ない観測点の氷厚は、冬の間に増大し、春から夏に前年の氷厚まで減少し、それを繰り返しているようである。一方、積雪の多い地域では、厚い積雪と海氷のため、冬の間でも殆ど成長していない。しかし、夏の時期に極めて大きな氷厚の増大が認められた。これは、この期間に積雪が融け、その融解水の再凍結(上積氷の形成)で成長したことを示唆している。

第31および32次日本南極地域観測隊によって得られた観測結果の解析から以下のことが明らかになった。リュツォ・ホルム湾定着氷下の流れの変動機構を流速データの解析と理論・数値モデルにより調べた。データ解析により、定着氷下の流れの方向や大きさは定着氷縁の位置によって大きく変わり、その変動は風と有意な相関があることが分かった。解析モデルと数値モデルによって、定着氷下の流れの変動機構は、沖の風の応力によって誘起される沿岸捕捉波によって説明されうる。興味深いのは定着氷縁の位置によって卓越する沿岸捕捉波のモードが異なることである。すなわち、氷縁が後退している時は、第1モードが卓越するのに対し、氷縁が陸棚斜面まで前進している時は、第2モードが卓越しまた相対的に流れの変動は小さくなる。以上から、定着氷縁の変化はリュツォ・ホルム湾内の循環を大きく変化させ、湾内の海洋構造や熱流量にも影響を与えると考えられる。リュツォ・ホルム湾内の定着氷の厚さは、積雪深の増大に対応して大陸から離れるに従って増大していた。積雪の多い地域での海氷は異常な成長を示した。そこでの海氷は、厚い積雪と海氷のため冬の間でも殆ど成長していない。しかし、夏の時期に極めて大きな氷厚の増大が認められた。これは、積雪の融解水の再凍結ため海氷が上方に成長したことになる。その証拠として、(1)雪尺の測定、(2)海氷の構造・塩分・δ^<18>Oのデータ、(3)1990,1992年両コアの比較、(4)1992年1月の海氷/積雪界面の帯水層の存在が挙げられる。このことから積雪が海氷成長に極めて大きな役割を果たしていることが分かった。第31次及び32次日本南極観測隊によって取得されたリュツォ・ホルム湾内の海洋観測データと、過去に取得された湾の沖の外洋のデータを比較・検討した。その結果・湾内は南極冬季水が外洋に比べ著しく厚いものの、外洋の陸棚斜面の水が大きな変質を受けずに侵入していることが明らかになった。また、沖の陸棚斜面域の海洋構造や流れは広い領域(>1000km)にわたり、沿岸に沿ってほぼ一様であることが示された。従って、リュツォ・ホルム湾で観測された南極冬季氷の厚さの季節変化(秋季に最大、夏季に最小)は、南極陸棚斜面域での一般的特徴であることが示唆された。観測によって得られたリュツォ・ホルム湾内における流れの季節変動について解析モデルを用いて考察した。そして、定着氷縁の位置による風の応力の海洋への伝わり方の違いが、定着氷下の循環に大きな影響を与え、それが流れの季節変化を生んでいることを示唆した。これは、積雪層内への海水の浸透による雪ごおりの形成と積雪の融解水の再凍結による上積氷の形成のため、海氷が上方に成長したことによる。従って、積雪は冬季にはその断熱効果のため海氷成長を抑制するが、夏季は逆に氷厚増大に寄与しており、海氷成長に極めて大きな役割を果たしていることが分かった。リュツォ・ホルム湾の定着氷上の積雪の表面融解をマイクロ波放射計のデータから検出する方法を試みた。地上観測データとの比較から、この方法が融解の検知に有効であることが分かった。
社会科及び社会系教科における数理教育の可能性

本年度は、社会科及び社会系教科における数理教育の教材開発を行うための基礎的条件を明確にするため、(1)社会科教科書の分析、(2)外国調査、(3)数理を活かす社会科学ベースの社会科授業プラン、(4)種々の条件下での実験授業を行った。(1)では、小学校と中学校の両学校種で発行されている4社の教科書について行った。その結果、現行教科書の構成では、数理的発想を活かした社会認識の育成は教師の力量に左右される面が大きく、教科書が有効な役割を果たしているとは必ずしも言い難いということが明らかになった。(2)では、アメリカ合衆国で問題解決学習における社会科と数学の統合を唱えているWCUのRose氏と研究交流をし、日米合同研究プロジェクトを開始する運びとなった。(3)では、歴史学、地理学、社会学の分野で授業プランを作成した。特に、歴史授業は、考古学による研究成果を採り入れて、文書資料のない古代の我が国の人口を生徒に推計させようとする高等学校日本史の授業である。(4)では、この歴史授業を含め、3つの実験授業を行った。歴史授業では、生徒の持つ社会科と数学の関係イメージに大きくに影響を与える結果になったものの、他の通常の社会科授業では、必ずしも数理的把握を深め切れなかった。これらの研究結果から、現行の社会科及び社会系教科の枠組みの下では、数理的認識を育てようとするには限界があることが明らかとなった。今後、本研究では、1)社会科学と社会科授業の垣根を取り払う単元開発、2)そうした単元の学習を根拠付ける社会・数理の統合教科の構想、3)アメリカの学校と始まった国際交流による社会科数学統合教育プロジェクトの推進に取り組んでいきたい。
フィロウイルス感染症の予防・制圧に向けた基礎研究

これまで、本研究によってマールブルグウイルス株間のC型レクチン介在性細胞侵入効率は表面糖タンパク質GP上の547番目のアミノ酸によって決まり、このアミノ酸はC型レクチン介在性細胞侵入の際に、GPのcathepsin感受性を決める因子である可能性が示された。このアミノ酸の違いによるウイルス感染効率の差は、C型レクチンを強制発現させた細胞でのみ観察され、マールブルグウイルスのC型レクチン介在性細胞侵入では、本来の細胞侵入機構と異なる仕組みによってウイルスの細胞侵入効率が制御されているかもしれない。フィロウイルスは通常、GP上のレセプター結合領域と細胞表面の未同定の宿主因子との結合によって細胞に吸着し、細胞内に侵入すると考えられる。一方で、C型レクチンはGP上の糖鎖を認識するため、レセプター結合領域以外の領域とも結合できる。そこで、本研究では、レセプター結合領域に変異を加えてその機能を欠損させ、C型レクチン介在性の細胞侵入が起きるかどうかを検討した。レセプター結合領域に変異を加えたGPをまとったシュードタイプウイルスは、野生型GPを持つウイルスが効率良く感染するVero細胞などへの感染性が低下した。さらに、C型レクチン強制発現細胞においても、これらの変異GPを持つウイルスの感染性は同様に低下し、C型レクチンの存在により感染性が回復することはなかった。したがって、C型レクチンとGPとの結合はフィロウイルス感染を担うことはできず、その役割は限定的であると考えられる。本年度は主に、フィロウイルスの細胞への侵入機構について調べた。マールブルグウイルス中でも比較的病原性の高いアンゴラ株および比較的病原性の低いムソキ株のGPを用いてVSVシュードタイプウイルスを作出し、その感染性を調べた。フィロウイルスの分離に用いられるVero E6細胞では、ウイルス間の違いは認められなかったが、C型レクチンを人為的に発現させたK562細胞にはアンゴラ株のシュードタイプウイルスの方が高い感染性を示した。次に、アンゴラ株およびムソキ株のGPのキメラ体を作出し、それらのキメラGPを持つシュードタイプウイルスのC型レクチン発現K562細胞への感受性を比較し、C型レクチン介在性の細胞侵入効率の違いに影響を及ぼすGP上の領域の決定を試みた。その結果、GP中のC末端側領域が重要であることが明らかとなった。さらに、この領域中のアミノ酸を詳細に解析したところ、547番目のアミノ酸(アンゴラ株ではグリシン、ムソキ株ではバリン)がウイルスのC型レクチン介在性細胞侵入効率を決定していることが明らかとなった。フィロウイルスの感染を阻害する、抗Vero E6細胞モノクローナル抗体M224/1の性状解析を行い、フィロウイルスが細胞侵入の際に利用する特異的レセプターの同定を試みた。しかし、M224/1は生細胞やメタノール、ホルマリン等で固定された細胞とは反応するものの、細胞可溶化液とは反応せず、M224/1が認識する蛋白質の単離には至らなかった。しかし、生細胞を用いた解析により、M224/1の標的蛋白質はサルの細胞であるVero E6細胞だけでなく、ヒトの細胞、特に単球系の細胞にも発現していることが明らかとなった。これまでの研究で、マールブルグウイルス株間のC型レクチン介在性細胞侵入効率は表面糖蛋白質GPの547番目のアミノ酸によって決まることが明らかとなった。ホモロジーモデリング法により、既に結晶化および立体構造解析がなされているエボラウイルスGPに基づいてマールブルグウイルスGPの立体構造を推定した。その結果、547番目のアミノ酸は、レセプター結合部位や糖鎖に富む領域ではなく、膜融合に関わる構造の一部であることが分かった。また、このアミノ酸は細胞のプロテアーゼであるcathepsinによる切断を受ける領域と隣接している可能性が示唆された。そこで、in vitroでエボラウイルスの感染を阻害すると報告されているcathepsin BあるいはLの阻害剤を用いて実験を行った所、どちらの阻害剤もマールブルグウイルスGPを持つシュードタイプVSVの感染を阻害した。また、C型レクチン発現細胞においては、より強毒のアンゴラ株のGPを持つウイルスの方が、阻害剤存在下でもムソキ株GPを持つウイルスよりも効率良く細胞に感染したが、C型レクチン非発現細胞では差は見られなかった。C型レクチン発現細胞におけるcathepsin阻害剤感受性の差は、547番目のアミノ酸を両株のGP間で入れ替えることで逆転した。これらの結果から、マールブルグウイルスGPの547番目のアミノ酸はC型レクチン存在下においてcathepsin感受性の差を決定する因子である可能性が示された。

そこで、本研究では、レセプター結合領域に変異を加えてその機能を欠損させ、C型レクチン介在性の細胞侵入が起きるかどうかを検討した。レセプター結合領域に変異を加えたGPをまとったシュードタイプウイルスは、野生型GPを持つウイルスが効率良く感染するVero細胞などへの感染性が低下した。さらに、C型レクチン強制発現細胞においても、これらの変異GPを持つウイルスの感染性は同様に低下し、C型レクチンの存在により感染性が回復することはなかった。したがって、C型レクチンとGPとの結合はフィロウイルス感染を担うことはできず、その役割は限定的であると考えられる。
高学習能ラットを用いたトリブチルスズの次世代発達神経毒性に関する研究

環境汚染物質であるトリブチルスズ(TBT)について、その次世代毒性を記憶学習能力への影響に焦点を当て調べるために高い学習能力を持つTokai High Avoiderラットを用い実験を行った。妊娠ラットにTBT含有餌を摂取させる経胎盤・経母乳曝露、離乳後の発達期曝露、両方の曝露を行う連続曝露を検討し、シドマン電撃回避試験により記憶学習能力の低下、オープンフィールド試験により自発運動の低下が示され、神経毒性が示唆され、連続曝露で最も顕著であった。かつて漁網の防汚剤として使用され、現在においても海洋汚染物質であるトリブチルスズの二世代曝露による仔(F1ラット)における神経毒性を検証するために、記憶学習能力に秀で、鋭敏に神経毒性を検出できるTokai High Avoider (THA)ラットを用いて研究を続けてきた。過去の研究で、トリブチルスズの経胎盤・経母乳曝露、離乳後の発達期曝露それぞれによって、F1ラットについて発達への影響、記憶学習能力への影響、自発行動への影響が示されたため、今回は、連続曝露(妊娠ラットへの餌中投与及び離乳後の餌中投与)を行い、6週令時から10日間、一日一回、シドマン型電撃回避試験を行い前半30分、後半30分に分けて評価した。妊娠ラット及びF1ラットに与える餌は塩化トリブチルスズを0または50 ppm含む餌であった。F1ラットの体重は4週から7週、いずれの時点でも、F1の雌雄ともに、トリブチルスズ50ppm曝露群で対照群に比べ有意に低い結果となった。シドマン型電撃回避試験については、オスについては6回目後半から電撃回避率がトリブチルスズ群で対照群より有意に低く、メスについては殆どすべての観察時点で、電撃回避率がトリブチルスズ群で対照群より有意に低かった。以上より、胎児期、授乳期、離乳後の発達期に、トリブチルスズが50ppm含有されている餌によって曝露を受けると、顕著な発達毒性及び記憶学習能力の低下が起こることが示され、その影響は雌により顕著に現れることも示唆された。この影響は、先行研究の経胎盤・経母乳曝露のみ、または発達期のみの曝露よりも強いことが示唆され、連続曝露の影響の大きさが示された。記憶学習能力に秀でたTokai High Avoiderラットを用いて、トリブチルスズ(TBT)の2世代曝露によるF1世代への神経毒性について検討した。本年度は妊娠ラットに与える餌中のTBT濃度を50ppmに設定し、生まれてきたF1のラットを離乳までTBTに経胎盤・経母乳曝露した。離乳以降は通常餌で飼育を続けた。雄雌それぞれのF1ラットについて、TBTを含まない餌を与えた妊娠ラットから生まれたF1ラットと比較し、成長(体重)、5週令におけるシドマン電撃回避試験、10週令におけるオープンフィールド試験、prepulse inhibition (PPI) testを指標に神経毒性を評価した。更にラットを処理し、脳各部位の神経伝達物質、大脳、中脳におけるmRNA発現のオリゴヌクレオチドマイクロアレイによる解析も行った。母ラットへの餌中の濃度TBT50ppmにより経胎盤・経母乳曝露されたF1ラットは雄雌ともに対照群に比べて有意な体重の低下を示し、このレベルの経胎盤・経母乳曝露によっても成長抑制が起こることが示唆された。オープンフィールド試験においては、TBT曝露群において行動距離が部分的に有意に低下する傾向は示されたが、他の情動に関する指標(wall rearing, center rearing回数など)は対照群と有意な差が得られず、先行研究のWistarラットの妊娠ラットに125ppmのTBTを与えた場合に比べて弱い結果であった。PPItestでも有意差は両群で観察されなかった。シドマン回避試験、神経伝達物質、脳内遺伝子発現について、更なる解析は必要であるが、TBT50ppm餌を用いた経胎盤・経母乳曝露においては、成長抑制が、神経毒性よりも顕著に現れることが示唆された。高い学習能力を持つTokai High Avoider(THA)ラットを用い、環境汚染物質であるトリブチルスズ(TBT)の2世代曝露による神経毒性を、特に記憶学習能力に焦点を当て研究した。初回妊娠したTHAラットにTBT chlorideを0または50ppm含む餌を摂取させ、出産を経てF1ラットが離乳するまで続けた。以上によりF1ラットは経胎盤・経母乳曝露を受けた。4週令で離乳後、F1ラットを引き続きTBTを0または50ppm含む餌を摂取させた。6週令時よりシドマン電撃回避試験を10日間行い、10週令時にオープンフィールド試験及びPrepulse inhibition (PPI)testで評価した。F1ラットの体重についてオスメス共にTBT曝露群で有意な低値を示した。

シドマン電撃回避試験については、雄ではTBT曝露群の電撃回避率が前半のセッションについて610日で有意に低値を示し、後半のセッションでは10日にTBT群で有意な回避率の低値を示した。メスでは前半で19日でTBT曝露群の回避率が有意に低く、後半では17日及び10日で回避率がTBT曝露群で低かった。オープンフィールド試験については、オスでは試験開始後510分、1015分で、TBT曝露群の行動距離の平均値が対照群より有意に低かった。TBT曝露群のwall rearing (WR)の平均値が対照群より有意に低かった。メスでは試験開始後510分、1015分、2025分、25分30分で、TBT曝露群の行動距離が対照群より有意に低かった。WRの回数についてもTBT曝露群の平均値が対照群より有意に低かった。PPItestでは、オスメス共にTBT群と対照群に有意な差はなかった。TBTの経胎盤・経母乳、発達期の連続曝露により、成長抑制、記憶学習能力の障害、自発行動抑制が観察され、神経毒性が明らかになった。衛生学本研究の目的は、トリブチルスズの二世代曝露による神経毒性を、特に先行研究においては、実験のバラツキが大きく、検出が難しかった記憶学習能力に関して、一様に高い学習能力を示すTokai High Avoiderラットを用いてシドマン型電撃回避試験により検証することであった。今までの先行研究で、経胎盤・経母乳曝露、離乳後の発達期における曝露それぞれにおいて、その影響の強さに差はあるものの、トリブチルスズの学習記憶能力に対する影響及び行動抑制が示されてきた。本年度の研究においては、より現実の曝露に近い、連続曝露の検討を行い、餌中のトリブチルスズの濃度が50ppmのレベルで起き、その程度も、予想通りではあるが、経胎盤・経母乳曝露、または発達期曝露単独よりも強いことも示唆されている。安全域を考えると、汚染状況とも比較可能なレベルでの、二世代曝露による記憶学習能力への影響を、曝露時期の違いそれぞれにおいて明らかにできており、順調に進展と考える。本年度はTokai High Avoiderラットを用いたトリブチルスズ(TBT)の神経毒性の評価について、経胎盤・経母乳曝露についての検討まで進行した。既に離乳期発達期のTBT曝露による影響に関しては、検討を行っており、概ね順調に進展していると言える。餌中のTBT濃度を125ppmに設定して母ラットに与えるか、成長期に与えると有意な変化が神経毒性の指標(行動学試験)に現れるが、50ppmでは神経毒性に関しては少なくとも経胎盤・経母乳曝露については強くは現れず、閾値がこの辺りのレベルであることも明らかになりつつある。現時点で、トリブチルスズの二世代曝露による神経毒性について、経胎盤・経母乳曝露、離乳後の発達期曝露、経胎盤・経母乳曝露及び発達期曝露(連続曝露)いずれにおいても、程度の差はあるが、トリブチルスズ曝露群の成長抑制、記憶学習能力の低下、行動抑制が明らかになった。現時点では餌中50ppmの濃度がLOAEL(Lowest observed adverse effect level,最小毒性量)である。方向性の一つはNOAEL(No observed adverse effect level,最大無毒性量)を明らかにすることであるが、曝露濃度が低くなれば実験的に明確な結果が出なくなるのは当然であり、その点も考慮に入れて研究を勧める。
Selberg型積分の多角的研究

本研究では、(変型)Selberg型積分と付随するtwisted(co-)homology群の構造および積分の満たすホロノミック系について主に研究を行った。多項式のべき積の積分をtwisted homologyとtwisted cohomologyとのdual paringと考える立場からは、これらの空間の基底をできるだけ具体的に構成する事が最初に問題となる。我々は変形Selberg型積分の場合に、実際に基底を構成した。これらは、Falk-寺尾によるβ-nbc basisによる基底の一例にもなっている。また関連したGauss-Manin系も陽に計算した。これらの計算と平行して、Selberg型積分に関する青本の結果も我々の立場から別証明が出来た(Duke Math.J.)。我々の変型selberg型積分はまた、Gelfand-Kapranov-ZelevinskyによるいわゆるA-超幾何関数の一例でもある。この立場から彼等のA-超幾何イデアルの諸性質について、そのCohen-Macaulay性、基底の構成等について具体的な予想を立てて、現在研究を進めている。これらの予想が正しければ、陽な計算で様々な量が決定されうる、古典的なLauricellaの超幾何関数F_D以外の極めてまれな例が得られたことになる。一方本来のSelberg積分について、そのある種の一般化が、やはりΓ関数の積で表示されるというForresterの予想について研究を行い、Jack多項式の積分公式を用いて部分的解答を得た。これはContemporary Mathematics(AMS)に掲載予定である。この研究は、予想の完全な解決を目指して現在も続行中である(Dunkl operatorを用いるアプローチが有効と考える)。分担者風間は、高山茂晴(大阪大学)との共同研究で、weakly 1-complete多様体における∂∂-問題についての中野茂男の長年の予想を否定的に解決した(Nagoya Math.J.発表予定)。またさらに複素リー群において関連する問題を考察した(Nanoya Math.J.発表予定)。本年度は、(変型)Selberg型積分に付随するtwisted(co)homology群の構造および関連したGauss-Manin系について主に研究した。我々は変型Selberg型積分の場合に、実際に基底を構成した。これらの計算と平行して、Selberg型積分に関する青本の結果も我々の立場からの別証明が出来る。β-nbc basisは一般の超平面配置について与えられているが、ファイバー型と呼ばれる特別な超平面配置(Selberg型積分に対応する超平面配置および殆どのCoxeter配置を含む)の場合にはβ-nbc basisが簡明な形で構成されることが示されている。我々は、変型Selberg型積分に対応する超平面配置を含むある種のipductiveな構造を持つ超平面配置の場合にも、やはりβ-nbc basisが簡明な形で構成されることを示した。一般に"変型"Coxeter配置とでも言うべきものをしかるべく定義しそのtwisted cohomology群の基底を構成し、Gauss-Manin系を計算することは今後の課題である(最近モスクワのChalykhによって関連した研究が始められている)。

本来のSelberg積分のある種の一般化が、やはりΓ関数の積で表示されるというBaker-Forresterの予想についても研究した。この問題をJack多項式の積分公式を使って、ある種のΓ関数の積の一次結合が再びΓ関数の積になることを示すという代数的問題に言い換えて部分的解答を与えた。本年度も昨年度に引き続き、(変型)Selberg型積分と付随するtwisted(co-)homology群の構造および積分の満たすホロノミック系について主に研究を行った。本来のSelberg積分のある種の拡張に関するForresterの予想について研究を行い、Jack多項式の積分公式を用いてその部分的解答を得た。これはContemporary Mathematics(AMS)に発表予定である。この研究は、予想の完全な解決を目指して現在も続行中である。一方変型Selberg型積分に関しては、昨年度付随するtwisted(co-)homology群の基底を構成し、積分の満たすGauss-Manin系を陽に計算したが(Duke Math.J.),本年度はGelfand-Kapranov-ZelevinskyによるいわゆるA-超幾何関数の立場から変型Selberg型積分の研究を行った。特にこの場合の彼等のA-超幾何イデアルの諸性質について、そのCohen-Macaulay性、基底の構成等について具体的な予想を立てて、研究を進めている。これらの予想が正しければ、陽な計算で様々な量が決定されうる、古典的なLauricellaの超幾何関数F_D以外の極めてまれな例が得られたことになる。分担者風間は、高山茂晴(大阪大学)との共同研究で、weakly 1-complete多様体における∂〓-問題についての中野茂男の長年の予想を否定的に解決した(Nagoya Math.J.発表予定)。またさらに複素リー群において関連する問題を考察した(Nagoya Math.J.発表予定)。その他に、代表者は、米国における研究集会において米国の特殊関数論のグループ(Macdonald多項式の専門家K.Kadell、直交多項式の専門家M.Ismail等)と有益な討論を行うことがでぎた。
ショウジョウバエ運動ニューロンによる標的認識の遺伝解析

1.発生生物学的記述ショウジョウバエ飛翔筋DLMを支配する運動ニューロンのさなぎ期における発生を次のようにして記述した。まず、DLM形成の際に芯になると考えられている終令幼虫の中胸の筋細胞を同定しなければならないが、この中胸に関しては筋細胞の正確な同定がなされていないので、最初にこれを行った。次に、抗HRP抗体(神経特異的に結合することが知られている。Jan & Jan, 1982)を使ってDLMの運動神経の全体像を観察し、幼虫から成虫への変化を追跡している。さらに、個々のニューロンについて調べるため、蛍光色素、DiIを末梢から注入して細胞体を同定することを試みているが、今のところ正確な同定には至っていない。2.飛翔異常突然変異体のスクリーニングDLMを支配する運動ニューロンの標的認識が異常であれば飛翔行動に異常が見られると予測されるので、シャーレから逃げ出すことのできないハエを選び出す方法によってエンハンサートラップ系統のスクリーニングを行った。今回は、レポーター遺伝子としてkinesinとlacZの融合遺伝子を持つKZIRAP(Giniger et al. 1993)の挿入系統を樹立し、運動神経軸索でlacZの発現が見られれるようにしている。現在のところ、49系統の飛翔異常系統を単離した。今後、このスクリーニングを続け、それらをさらに形態学的にスクリーニングすることによってDLMの標的認識が異常な突然変異体を単離、解析する予定である。