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ロシア・ルネサンス期の思想における生の哲学

その結果、ブルガーコフの言語哲学にも、本研究で取り上げる同時代の思想家たちと同じ問題が見られることが明らかになった。本研究で取り上げる思想家たちは、西欧の生の哲学が人間的な意識や理性に先立つ根源的な実在としての生を捉えようとするのを評価する一方で、生の哲学がその根源的な実在をカオスと見なしていることを批判し、生の哲学から離れるとともに、実在が超越的な秩序を持ったコスモスであると考えるような独自の哲学を構築するわけだが、ブルガーコフの言語哲学もやはり、人間的な意識や理性に先立つ根源的な実在を問題にし、そうした実在が固有の形式や秩序を有することを明らかにしようとする志向の中で、言語(ロゴス)を問題にしている。また、ついでに言えば、ブルガーコフの場合には、実在とその秩序が問題になるものの、他の思想家のように生の哲学がこの問題に関わって影響を与えていることはない。しかし、22年度の研究を通して、彼の場合には若い頃に信奉していたマルクス主義の経済的下部構造という考え方が、意識や理性(上部構造)に先立つ実在として捉えられ、他の思想家に対して生の哲学が持っていたのと同じような意味を持っているのではないかという予想を立てることができた。ただしこれについては研究成果として主張するにはさらに研究を重ねる必要がある。本研究はロシア思想による「生の哲学」(ニーチェ、ベルクソン、プラグマティズム)の受容の過程と、そこに見られる問題点を検討しようとするものである。昨年度の研究では、前年度からの継続として、セルゲイ・ブルガーコフの言語哲学の検討を行い、その成果として夏に論文を執筆した。そこで明らかにしたのは、ブルガーコフの言語哲学には言語とは直接関係のないカント批判のモチーフが頻出するが、その批判の内に、生の哲学の受容に関わったロシア思想に共通して見られるのと同じような志向が現れているということである。ブルガーコフの場合、直接的に生の哲学の受容が問題になるわけではないので当初は本研究の対象から外していたが、ルネサンス期を代表する彼の思想の内にも他の思想家と同じ志向が見出せたことは、本研究にとってはきわめて意義のあることであった。また、今のところ手をつけてはいないが、経済的下部構造とイデオロギー的上部構造の関係に関わるブルガーコフのマルクス主義批判の内に、生とその形式の関係という生の哲学に連なる問題が現れているのではないかという見通しを立てることもできた。また、夏に論文を仕上げた後は、最後の研究対象としてベルジャーエフの思想の検討を始めた。ベルジャーエフ研究については本年度も継続して行うので、その成果の詳細は次回の報告に譲ることにしたいが、ベルジャーエフはこれまで本研究で扱った三人の思想家を含め、多くの同時代の思想家に共通する特徴(それはまさに我々が明らかにしてきた特徴である)を批判し、それと対立するような思想を構築しているので、彼をこれまで取り上げてきた思想家と同列に置くのは困難であるように思えるのだが、ベルジャーエフの思想も根本的なところでは、やはり同時代の思想と同じ志向に促されているということを、昨年度の内にある程度までは突き止めることができた。その成果は本年度の研究を経たうえで公にする。
多数国間環境協定における科学的知見の受容と対応

本研究は、気候変動条約および生物多様性条約を素材とし、両条約およびその下で採択された多数国間環境協定の中で新たな科学的知見が、どのように受容され、法制度の構築および改善のために活用されうるかについて検討する。より具体的には、遺伝資源へのアクセスと利益配分に関するデジタル配列情報の問題と、気候変動に対処する気候工学を素材として、文献研究や自然科学者へのヒアリングを通して研究を進めることにより、2つの枠組条約および条約に基づいて作成された議定書や協定の中での科学的知見への対応と自然科学の役割を論証する。その作業を通じて、科学的知見が国際環境法の形成と実施上の展開に与える影響を明らかにする。
大気汚染ガスからのイオン誘発核生成の定量評価

イオン誘発核生成は、大気環境における二次粒子発生を評価する上で非常に重要な機構である。本研究では、イオン誘発核生成の新しい計測法を提案・開発し、低濃度H_2SO_4およびHNO_3蒸気を含む湿潤空気におけるイオン誘発核生成の定量評価を行う。提案する計測法は、微分型モビリティアナライザをイオン成長場とし、イオンからナノ粒子への成長をin situ観察する手法である。新手法の開発のために必要な下記技術について検討した。(1)水クラスターおよびH_2SO_4、HNO_3イオンの発生(3)データ解析法(1)は、音速ジェットイオナイザーを用いたクラスターイオン発生装置を開発した。粒径1.32nm、濃度10^<10>cm^<-3>の水クラスターイオンおよび硫酸/水クラスターイオンの発生を確認した。(2)のためにSO_2/O_3/H_2O/air混合ガスにKrFエキシマレーザを照射する流通型光反応器を作成した。本システムで合成される硫酸の濃度を推定するため、反応モデルを検討し、モデルに基づく数値解析プログラムを作成した。また、オゾンの光分解実験をおこない、試作した理論計算プログラムの妥当性を確認した。(3)については、データ解析のための指針となる、種々のDMA湿度における、イオン移動度測定を行なった。その結果、DMA湿度によりイオンの移動度が大きく変化することを確認した。本年は、新手法の開発のために必要な下記技術のうち(1)と(2)について検討した。
交通信号システムに対するモデリングと制御に関する研究

都市道路網の交通渋滞低減を目指して、リアルタイムでの交通信号の制御方法、および制御のためのモデリング方法について研究を行なった。主につぎの3項目から成る。(1)交通流を制御理論の適用可能な動的システムとして、交通量収支に基づいてモデリングする方法、およびシステム同定法によってモデリングする方法を提案した。先行研究において考察が不十分であったシステムの可制御性、および平衡点について議論した。可制御性については、これに注目した信号システムの構造設計の指針を示した。また、平衡点については、二次計画法による設定方法を提案した。(2)上記モデルに対応するH∞制御による信号機の制御パラメータ(スプリット)算出法を示した。(3)上記のモデリング方法および制御方法の効果を交通シミュレータAIMSUNを用いて検証した。以上の結果、先行研究におけるモデリングおよび制御の問題点が解決され、交通信号システムへの制御工学的アプローチが整理されたといえる。今後、さらにソフトウェア環境の充実のため、AIMSUNとMATLABのシームレス化などが望まれる。制御理論に基づいた交通信号システムの設計法について検討を行った。まず、交通量収支に基づいて交通信号モデルを制御理論の適用可能な形で構築する方法を提案した。このとき制御理論の観点から、可制御性に注目して交通信号システムの構造について検討し可制御性が成立する場合の道路リンクの数と信号パターン数に関する条件を導出した。つぎに、このモデルに対して・代表的なロバスト制御であるH∞制御、・システムのパラメータ変動に対応できるゲインスケジューリング制御、・さまざまな制御仕様や制約条件に対応できるモデル予測制御の適用を行った。その結果、それぞれの制御手法の特長を生かした交通量のリアルタイム制御が実現できることを確認した。H∞制御は上記3手法の中で最も適用が簡単であるが、外乱(道路状況の変化、感知器による交通量測定誤差)を補償することが数値実験により確認された。ゲインスケジューリング制御の適用にあたっては、特別なシステム構造を利用したゲイン調整則を提案した。モデル予測制御は信号機の制約条件を満足させることが容易であり、この点においては他の手法より優れていると思われる。交通信号システムでは、通常サンプリング周期が比較的長いことから、上記3手法のいずれも適用可能であると考えられる。一方で、道路、信号機の情報が与えられたとき、この情報から制御対象を線形システムとして定式化することは容易な手続きではないことも明らかとなった。今後、このような手続きを支援するプログラムやツールの開発も必要であると考えられる。また、来年度以降の準備として交通シミュレータを購入し、その動作確認を行った。交通信号システムに対して制御系設計を行なうにはそのモデルが必要となる。今年度は交通信号システムのモデリング手法の研究を行なった。これまで、交通量が飽和状態にあるという仮定の下で、交通量収支に基づいたモデリング手法が提案されていた。しかしながら、この手法は理想的な交通状況を仮定しており、現実の複雑な交通状況を反映しているとは言えない。一方で、より現実的な交通状況を生成し、交通評価を行なう目的でさまざまな交通シミュレータが開発されてきた。今年度は交通シミュレータを用いた、より現実的な交通信号システムのモデリング手法について研究を行なった。経緯としては、まず昨年度導入したTSISを利用することから始まった。これはCORSIM (NETSIM, FRESIM)をベースにした交通シミュレータであり、これまで世界的に広く利用実績があった。しかし、本研究ではシミュレータ外部から信号制御プログラムを組み込まねばならず、このような利用は通常の利用範囲を越えていた。実際、詳細な調査の結果、外部プログラムを組み込むためのTSISのソフトウェアにバグがあり、本研究の用途には利用できないことが判明した。そこで、AIMSUNと呼ばれる交通シミュレータを導入した。この交通シミュレータを用いることによって、信号機のパラメータをリアルタイムで外部から制御することが可能となった。このような環境を構築した上で、従来法よりも近似精度の高い線形状態空間モデルの推定法を提案した。また、従来のモデリング手法では適用される交通信号システムが限定されていた。これは、理想的な交通状況を仮定していることと、得られるモデルの可制御性に関係している。本研究では、その対策として、システム同定法による交通信号システムのモデリングが有効であることを示した。
ビタミンD受容体をモデルとしたホルモン存在下での核内受容体による転写抑制機構

PTHrPおよびPTHrP遺伝子に存在する、負のビタミンD反応性配列nVDREを組み込んだレポーター遺伝子の細胞導入実験によって以下の結果を得た。1)クロマチン免疫沈降(ChIP)法を用いて、HDAC2がビタミンD存在下で特異的に、nVDREを含むプロモーター周囲のクロマチンに動員されるのに対しHDAC1はビタミンD非存在下でのみ動員された。2)ビタミンD存在下ではHDAC2だけでなく、VDRもまた、このクロマチン構造をとったプロモーター領域に動員され、この2者の選択的動員がビタミンDによるnVDRE-VDRを介する転写抑制の主役を担っていると考えられた。これらがヒストンのアセチル化、脱アセチル化を反映していることは、抗アセチル化ヒストンH3、および抗アセチル化ヒストンH4抗体、さらにHDACの特異的阻害剤のトリコスタチンAを用いて行ったChIP法で確認された。3)これらのChIP法の結果は、nVDREを元来持っている内因性のPTHrP遺伝子プロモーター領域でも、異なるプライマーを用いたPCRで確認された。3)さらに免疫共沈降法によって、VDRとHDAC2の両者はお互いに結合しその結合がビタミンD依存的に増強することを確認した。4)ヒト乳癌MCF7細胞にエストラジールを投与して種々の抗体およびnVDREを用いた同様のChIPアッセイを行ったところ、ビタミンD存在下はかりでなくE2存在下でもHDAC2がクロマチン-プロモーター領域に動員され、さらにE2存在下ではERも同様に動員されており、これらの動員はnVDREのDNA配列特異的であった。さらに抗アセチル化ヒストンH3、抗アセチル化ヒストンH4抗体、および抗HDAC1抗体によってこれらの抗体が認識する各蛋白は、ビタミンDの時と全く同様にE2存在下での動員が阻止された。以上よりER、VDRのそれぞれのリガンドによる転写抑制機構に共通のメカニズムがあることが示唆された。いわゆるhalf siteから構成されるnVDRE(negative vitamin D response element)や種々のコントロールDNA配列を組み込んだレポーター遺伝子の細胞導入実験によって以下のことがわかった。1)内因性にVDR(ビタミンD受容体)をほとんど発現していないCOS細胞にVDR発現ベクターを導入することによって、nVDRE配列特異的にビタミンDによるレポーター活性の抑制を認めた。2)このビタミンDに依る抑制はDNA-PKの抑制剤ウォルトマニンによって消失した。ウォルトマニンはまた、ビタミンDによるVDR-nVDREの結合抑制も解除していることをゲルシフト法で確認した。3)さらに、このビタミンDに依る抑制はVDRのAF2ドメインのみの共導入によっても消失し、AF2に結合するco-factorがビタミンDに依る転写抑制に必要であることが示唆された。さらにヒストン脱アセチル化酵素(HDAC)の特異的阻害薬トリコスタチンが同様にこの抑制を解除したことからこのco-factorにHDACが含まれていると考えられた。4)そこで幾つか知られているHADACの内、DAC1,HDAC2の発現ベクターを上記の系にそれぞれ共導入したところ、HDAC1はビタミンDの有無に関わらずnVDREを介するレポーター活性を3倍程度に抑制したのに対し、HDAC2はビタミンDの存在下においてのみ、このレポーター活性を抑制した。すなわちこれまでリガンド非存在下でのNRを介する転写抑制においてのみ想定されていたHDAC(HDAC2)が、リガンド(ビタミンD)存在下における転写抑制に重要な役割を担っていることが判明した。

ビタミンDによる遺伝子発現抑制機構においては、いわゆるハーフサイトから成るDNAエレメント(nVDRE)とVDR、DNA-PK、ヒストンデアセチラーゼ(HDAC)が相互に関与する。我々はHDACの中でHDAC1とHDAC2とがこの遺伝子発現抑制機構において、役割を異にした重要な機能を持つことを見い出した。COS7細胞にVDRを発現させる系において、1)抗VDR、抗HDAC1、抗HDAC2抗体を用いたゲルシフトースーパーシフト法において、nVDREに対して、ビタミンD(-)下ではVDRとHDAC1、10nMのビタミンD(+)下ではVDRとHDAC2が結合する。2)VDRを発現させたCOS細胞から抽出した全細胞蛋白とnVDREのゲルシフト上の結合は、100nMのビタミンDをin vitroで加えることによって、2倍以上に増強した。3)この増強効果は、抗HDAC1抗体ではなく、抗HDAC2抗体によって元のレベルまで減弱した。4)nVDRE-CATレポーターとVDRをCOS7細胞に発現させる系において、HDAC1の共導入はビタミンD(-)下でのCAT活性を抑制したが、ビタミンD(+)下でのCAT活性には影響を与えなかった。これに対し、HDAC2の共導入はビタミンD(-)下ではなく、ビタミンD(+)下のCAT活性を著明に抑制した。4)nVDREを持つPTHrP遺伝子が内因性に発現されている、ヒトケラチノサイト細胞において認められたビタミンDによるPTHrP遺伝子の発現抑制は、HDAC阻害剤であるトリコスタチンAによって解除された。以上の実験から、ビタミンDによる遺伝子転写抑制機構に、HDAC、その中でもHDAC2が重要な役割を担っていることが示唆された。PTHrP遺伝子に存在するnVDRE(負のビタミンD反応性配列)を組み込んだレポーター遺伝子の細胞導入実験において、1)培養細胞にVDR(ビタミンD受容体)発現ベクターを導入するとnVDRE配列特異的にビタミンDによるレポーター活性の抑制を生じた。2)このビタミンDによる抑制はDNA-PK(DNA依存性蛋白キナーゼ)の抑制剤投与、またはVDRのAF2ドメインのみの共導入によって消失した。HDAC(histonedeacetylase)の特異的阻害薬がこの抑制を解除したことからこの抑制にHDACが関与すると考えられた。3)クロマチン免疫沈降(ChIP)法によって、HDAC2とVDRがビタミンD存在下で特異的に、導入レポーター遺伝子及び内因性PTHrP遺伝子のそれぞれのnVDREを含むプロモーター周囲のクロマチン構造に動員され、この2者の動員がビタミンDによるnVDRE-VDRを介する転写抑制に関わる可能性が示された。これらが実際にクロマチンのアセチル化、脱アセチル化を反映していることは、抗アセチル化ヒストンH3、および抗アセチル化ヒストンH4抗体、さらにHDACの特異的阻害剤を用いたChIP法で確認された。4)さらに免疫共沈降法によって、VDRとHDAC2はビタミンD濃度依存的に結合することを確認した。5)ヒト乳癌MCF
針葉樹一次性穿孔性甲虫類の生態とその被害顕在化の要因解明に関する研究

針葉樹一次性穿孔性甲虫類の中で個体密度変動が顕著と考えられるモミ属・トウヒ属害虫のオオトラカミキリXylotrechus villioni Villardについて,その[1]分布,[2]枝の食害,[3]幼虫の形態,[4]天敵,[5]誘引捕獲法の開発を中心に調査を続行した。1.分布:樹幹上の食痕の確認により,紀伊半島における分布を新たに明らかにした。また本種模式産地京都府産の個体を得て,種全体の亜種分類への足掛りを得た。2.枝の食害:長野県松本市扉鉱泉国有林(混交林)のウラジロモミ林分,山梨県鳴沢村富士山麓二合国有林ウラジロモミ造林地,などにおける枝に対する食害様式の調査を行なった。その結果,産卵はむしろ枝に対するものの方が幹に対するものより多く,またその大部分が幼虫期に死亡もしくは幹部へ移行し,羽化時には枝内からはほとんど姿を消すことが示唆された。3.幼虫の形態:本種幼虫は未だ知られていず,今回山梨県鳴沢村富士山麓二合国有林ウラジロモミ造林地において,同樹種から幼虫を複数頭得てその体表面微細形態を調べ,近似種すべてとの違いを明らかにした。4.天敵:本種の個体数の制限要因としては,寄生蜂・病原菌・宿生樹の樹液などが考えられるが,個体密度が極端に低いためその特定は困難を極める。しかし本種幼虫の枝における食痕が,キツツキ類の穿孔と見られるものによって終止しているものがかなりの数見られ,このことから,これらの穿孔性鳥類が天敵としてかなり重要であることが示唆された。5.誘引捕獲方法:市販甲虫誘引トラップ(カイロモンを装着)を用い,成虫出現期の夏期に神奈川県清川村札掛一の沢考証林(混交林)のモミ林分において誘引捕獲調査を実施したが,林分全体での個体密度が極端に低いためか,これまで同様捕獲には至らなかった。針葉樹一次性穿孔甲虫類の中で個体密度変動が非常に顕著と考えられるモミ属・トウヒ属害虫のオオトラカミキリXylotrechus villioni Villardについて,その[1]分布(文献調査・実地調査),[2]食害様式,[3]林内空間分布様式(特徴的な食痕を利用),[4]誘引捕獲方法を中心に調査した。1.分布:文献記録,所在標本,食痕調査などにより,南千島国尻島・北海道全域・東北地方の一部・関東地方ほぼ一円・甲信越中部地方ほぼ一円・近畿地方の一部・四国山地における棲息・分布を確認し得た。今後さらに未記録地における調査を実施する。2.食害様式:幹に対する食害様式はほぼ解明でき,その食害確認による本種棲息の調査方法はほぼ確立した。今後は枝に対する食害,樹種間・産地間での食害の違い,特に越冬態の差異について調査を続行する。3.林内空間分布様式:被害樹木の外見的調査により単一林分内での分布調査が可能となった。東京都八王子市多摩森林科学園・京都府美山町京大芦生演習林のモミ林では,林分内の立木の70%以上に累積食害跡が見られ,しかもそれらの著しい重複はあまり見られず,1本の立木への多数の個体の同時寄生は困難であり,異常発生に至るには相当の年月を経て徐々に林分全体の密度が上昇していくことが必要と推察された。4.誘引捕獲方法:市販甲虫誘引トラップに誘引剤・フェロモンを装着して成虫出現期の夏期に東京都八王子市多摩森林科学園・京都府美山町京大芦生演習林のモミ林,並びに福島県桧枝岐村舟岐林道にて誘引捕獲調査を実施したが,恐らくは林分全体での個体密度が低いためか,捕獲には至らなかった。今後,トラップの設置位置を再検討して実施する。なお同属で針葉樹同樹種の二次穿孔虫であるニイジマトラカミキリの捕獲が目立った。針葉樹一次性穿孔性甲虫類の中で個体密度変動が非常に顕著と考えられるモミ属・トウヒ属害虫のオオトラカミキリXylotrechus villioni Villardについて,その[1]分布,[2]食害様式,[3]林内空間様式(特徴的な食痕を利用),[4]誘引捕獲法の開発を中心に調査を続行した。1.分布:樹幹上の食痕の確認により,北海道全域を調査し,渡島半島における多産を確認した。今後さらに近畿地方以西・長野県における調査を実施する。2.食害様式:幹に対する食害様式の解明に続き,枝に対する食害様式の調査を開始した。今後は枝に対する食害様式,及び越冬態についての調査を続行する。3.林内空間分布様式:被害樹木の外見的調査により単一林分内での分布調査が可能となったのを受け,北海道渡島半島進金町のトドマツ造林地における空間分布を調査し,東京都八王子市多摩森林科学園・京都府美山町京大芦生演習林における昨年度調査と同様の結果を得た。即ち,林分内の立木の70%以上に累積食害跡が見られ,それらの著しい重複はあまり見られず,1本の立木への多数の個体の同時寄生は困難であり,異常発生に至るには相当の年月を経て徐々に林分全体の密度が上昇していくことが推察された。

4.誘引捕獲方法:市販甲虫誘引トラップ(カイロモンを装着)を用い,成虫出現期の夏期に東京都八王子市多摩森林科学園のモミ林にて誘引捕獲調査を昨年度に引続き実施し,その際,誘引器の設置地上高を倍の4mとした。しかし恐らくは林分全体での個体密度が極端に低いためか,これまで同様捕獲には至らなかった。針葉樹一次性穿孔性甲虫類の中で個体密度変動が顕著と考えられるモミ属・トウヒ属害虫のオオトラカミキリXylotrechus villioni Villardについて,その[1]分布,[2]枝の食害,[3]幼虫の形態,[4]天敵,[5]誘引捕獲法の開発を中心に調査を続行した。1.分布:樹幹上の食痕の確認により,紀伊半島における分布を新たに明らかにした。また本種模式産地京都府産の個体を得て,種全体の亜種分類への足掛りを得た。2.枝の食害:長野県松本市扉鉱泉国有林(混交林)のウラジロモミ林分,山梨県鳴沢村富士山麓二合国有林ウラジロモミ造林地,などにおける枝に対する食害様式の調査を行なった。その結果,産卵はむしろ枝に対するものの方が幹に対するものより多く,またその大部分が幼虫期に死亡もしくは幹部へ移行し,羽化時には枝内からはほとんど姿を消すことが示唆された。3.幼虫の形態:本種幼虫は未だ知られていず,今回山梨県鳴沢村富士山麓二合国有林ウラジロモミ造林地において,同樹種から幼虫を複数頭得てその体表面微細形態を調べ,近似種すべてとの違いを明らかにした。4.天敵:本種の個体数の制限要因としては,寄生蜂・病原菌・宿生樹の樹液などが考えられるが,個体密度が極端に低いためその特定は困難を極める。しかし本種幼虫の枝における食痕が,キツツキ類の穿孔と見られるものによって終止しているものがかなりの数見られ,このことから,これらの穿孔性鳥類が天敵としてかなり重要であることが示唆された。5.誘引捕獲方法:市販甲虫誘引トラップ(カイロモンを装着)を用い,成虫出現期の夏期に神奈川県清川村札掛一の沢考証林(混交林)のモミ林分において誘引捕獲調査を実施したが,林分全体での個体密度が極端に低いためか,これまで同様捕獲には至らなかった。
相補的認識ペプチドを利用した超階層構造体の作製

本研究では分子間の相補的認識部位として核酸塩基をターン部位に有する環状ペプチドを用いた異種分子間の相補的水素結合に基づく自己組織化によりプログラムされた超階層構造体を作製することを目的として研究を行った。その結果,側鎖に白金錯体が共有結合したアミノ酸誘導体を用いた有機溶媒中における自己組織化により,白金が1次元状に集積化された超分子集合体を得ることに成功した。また,プログラム自己組織化の知見を基に金ナノ粒子の大面積平坦基板上への2次元配列固定化に成功し,その光・触媒機能を明らかにした。本研究では、革新的機能を有する材料開発を目的として、機能分子や高分子、金属錯体、粒子などをテーラーメイドで集積・ハイブリッド化する自己組織化手法の開発に取り組む。研究の鍵となるのは、研究代表者の開発したペプチドブロックという両末端に核酸塩基構造を有する環状β-シートペプチドである。ペプチドブロックは(1)核酸塩基の相補的認識、およびβ-シートを形成するペプチド鎖長のマッチングという単純なプログラムに基づいて分子設計を行うことで、階層的な自己組織化によりペプチドブロックを任意の配列に集積化することができる。また、(2)ペプチドブロックの側鎖官能基を利用して金属や有機分子を配置することで、固体基板上に1次元配列化異種金属ワイヤーなどの多様な2次元あるいは3次元ナノ構造体を構築することができる。初年度となる今年度は、ペプチドブロックの相補的自己組織化の基礎的知見を得ることを目的として、溶液中におけるペプチドブロックの会合・分子認識挙動の検討を行った。まず、チミン骨格を有する塩基対形成アミノ酸を組み込んだペプチドを合成し、溶液中における立体構造および会合挙動について研究を行った。その結果、期待通りにペプチドは塩基対形成アミノ酸をターン部位とし、溶液中で安定なβ-ヘアピン構造を形成することが明らかとなった。また、チミン部位はジアミノピリジン誘導体と相補的な水素結合に基づいて1:1の会合体を形成することが確認された。本成果はChemical Communication誌にて報告するとともに、国内および国際会議にて発表を行った。また、ジアミノピリジンおよびシトシン骨格を有する塩基対形成アミノ酸の合成を行い、Wang樹脂を用いた固相合成法によってこれらの核酸塩基を組み込んだペプチドブロック分子を合成した。2次元NMR測定から、これらのペプチドブロックが溶液中においても安定な環状β-シート構造を形成していることが明らかとなった。本研究では、革新的機能を有する材料開発を目的として、機能性分子や高分子、金属錯体、金属ナノ粒子などをテーラーメイドに集積・ハイブリッド化する自己組織化手法の開発に取り組む。研究の鍵となるのは、研究代表者の開発したペプチドブロック分子という両末端に核酸塩基構造を有する環状β-シートペプチドである。ペプチドブロックは(1)核酸塩基の相補的水素結合に基づく分子認識、およびβ-シート構造を形成するペプチド鎖長のマッチングという単純なプログラムに基づいて分子設計を行うことで、階層的な自己組織化により複数種類のペプチドブロックを任意の配列に集積化することができる。また、(2)ペプチドブロックの側鎖官能基を利用して金属や機能性分子を配列化することで、固体基板上に1次元配列化異種金属ワイヤーなどの多様な2次元あるいは3次元ナノ構造体を構築することができる。初年度の基礎的知見を元に、今年度はチミン、ジアミノピリジン、シトシン、およびグアニン骨格を有する塩基対形成アミノ酸を合成するとともに、これらを両末端に組み込んだペプチドブロック分子の合成を行った。合成したペプチドブロックはいずれも溶液中における2次元NMRから安定なβ-シート構造が誘起されていることが明らかとなるとともに、期待通りに核酸塩基部位の相補的水素結合に基づいて塩基対を形成する組み合わせでは1:1会合体を形成することが確認された。ペプチドブロックは高濃度溶液条件下において、核酸塩基部位の相補的水素結合およびペプチド鎖同士のアンチパラレルβ-シート水素結合に基づいて相補的な自己組織体を形成することを見出した。これらの研究のための基礎的研究として行った、側鎖を金属錯体で修飾したアミノ酸誘導体の自己集合挙動についてChemical Communications誌およびChemistry Letters誌に研究成果を発表した。研究の鍵となるのは、研究代表者の開発したペプチドブロック分子という両末端に核酸塩基構造を有する環状βーシートペプチドである。ペプチドブロックは(1)核酸塩基の相補的水素結合に基づく分子認識、およびβーシート構造を形成するペプチド鎖長のマッチングという単純なプログラムに基づいて分子設計を行うことで、階層的な自己組織化により複数種類のペプチドブロックを任意の配列に集積化することができる。

昨年度までの知見を元に、今年度はチミン、ジアミノピリジン、シトシン、およびグアニン骨格を有する塩基対形成アミノ酸を組み込んだペプチドブロック分子の合成を行い,各種超階層構造体の作製を行った。その結果,期待通りに溶液中および固体界面において核酸塩基部位を分子認識部位として自己組織化が進行し,プログラムに基づく超階層構造体が形成されることを見出した。また,本研究では昨年度までに得られた知見を基に金ナノ粒子の配列組織化構造体の構築に成功し,その特異な光機能および触媒活性について詳細な研究を行った。これらの研究成果はAdvanced Materials誌に発表され,雑誌内表紙として取り上げられるだけでなく,各種新聞報道が行われるなど多くの注目を集めた。今年度の目標としていた研究成果についてペプチドブロック分子の溶液中における挙動についておおよそ期待通りの成果が得られつつあるが、総括を行うためにはまだ結果が不十分であり、さらなる分子の合成および動的挙動に関する詳細な研究が必要であると考えられる。従って、研究はやや遅れていると判断している。24年度が最終年度であるため、記入しない。今後の研究の方針変換はないが、さらなる研究速度の加速が必要であると考えている。
コラ-ゲン・ゲルの眼科

研究開始の昭和62年度から63年度までの2年間にまず眼内で安定であるサクシニ-ル化した抗原性の少ないアテロタイプエコラ-ゲンゲルを作成し実験動物の眼内で安定で安全である事を確認する事が出来た。臨床応用ではまず、白内手術時の眼内レンズインプラント時の手術材料としての安全性を確認の上臨床応用を行い臨床例を増しさらに長期の安全性を確認した。従って今年度までに眼内レンズ移植に関してはサクシニ-ル化アテロコラ-ゲンは安全かつ有用であることが判明した。硝子体手術時のタンポナ-デ効果目的のために、さらにウサギの硝子体切除後の置換の症例数を増し、又さらに眼内出血や網膜裂孔形成例や網膜剥離の存在する状況下での安全性有用性を長期確床例を含めて安全性を確認してみた。しかし現在の物質は仔牛皮膚由来のコラ-ゲンゲルであるためか、ごく一部に異物反応が出現することがあり、現在ヒト由来のコラ-ゲンゲルの作成を検討中である。そして充分な表面張力をもち又抗原性もなくさらに粘度比重の大きいコラ-ゲンゲルを検討中である。最近、72%サクシニ-ル化のコラ-ゲンゲルを作成した。この物質は環境温度の低下に伴い、その粘度が低下し容易に水溶となる。この性質を応用して、現在、動物で、眼内レンズ移植及び硝子体手術の可能性について実験を行っている。即ち眼内レンズを移植し、眼内温度が低下すると簡単に粘度が低下し、手術終了時に現在の様に、除き去る必要がなく、その有用性は高いものと思われる。サクシニール化したユラーゲンゲルの作成が終り,実際に人工水晶体移植術については臨床的に応用し,従来VISCOELASTIC MATERIALSとして用いられていたヒアルロン酸やメチルセルロース等と特に差はなく,有用であることが判明した.角膜原や内皮細胞への障害もなく,術後の炎症をおこす事もなく今後,症例を増して,さらに報告をする予定である(臨床眼科学会で発表し,臨床眼科に報告した.つぎに代用硝子体としての応用については日本眼科学会総会での2回発表.サクシニール化してあることによって,生体内,ウサギ硝子体腔内て安定で混濁もせず,約2カ月間,吸収されるまでの間,内在していた.ただしごく少数に炎症性細胞の出現をみることがあったが,約1カ月で消失した.一応アチロユラーゲンとして抗原性は無くしてあるが,今後はヒト内来の様々なタイプのユラーゲンゲルを作りさらに実験をすすめてゆく.研究開始の昭和62年度から63年度までの2年間にまず眼内で安定であるサクシニール化した抗原性の少ないアテロタイプIコラーゲンゲルを作成し実験動物の眼内で安定で安全である事を確認する事が出来た。臨床応用ではまず、白内障手術後の眼内レンズインプラント時の手術材料としての安全性を確認の上臨床応用を行い、臨床例を増しさらに長期の安全性を確認した。従って今年度までに眼内レンズ移植に関してはサクシニール化アテロコラーゲンは安全かつ有用でしかも現在主に用いられているヒアルロン酸塩よりも安価であることから、この臨床応用には充分使用出来るものと考えられた。硝子体手術時のタンポナーデ効果目的のために、さらにウサギの硝子体切除後の置換の症例数を増し又さらに、眼内出血や網膜裂孔形成や網膜剥離の存在する状況下での安全性を長期観察例を含めて、安全性を確認してみた。しかし現在の仔牛皮膚由来のコラーゲンであるためか、ごく一部に異物反応が出現することは避けられなく、現在もさらにヒト由来のコラーゲンの作成及び臨床応用の可能性について研究中である。現在まで32%サクシニ-ル化コラ-ゲンゲルを作成し、生体内で安全で安定した物質である事が確認された。

これを眼内レンズ挿入時のTemporary useとして、現在用いられているViscoelastic materialと比較し、ほぼ同様の有用性がある事が認められた。硝子体手術時の使用については、本物質が仔牛の皮膚からの物質である事から、ごく少数に抗原性を示す異物反応が認められた。今年度は抗原性を低下させるために、ペプシンによるAtero collagenとしての物性の変化を試みた。又、サクシニ-ル化率を72%として、特異な物性を有するアテロコラ-ゲンを作成した。即ち本物質は、環境温度の変化に伴い変性し、簡単に水溶性となり、手術直後のremovalの必要もなく、使い方によっては非常に有用であると思われる。今後本物質について、眼内レンズ挿入、及び硝子体手術時のTemporary useとしての可能性を検討して行く予定である。
赤外線人感センサを用いた住宅管理・制御システムの構築

ユビキタスコンピューティング技術の発展により,スマートホームやスマートオフィスなど環境にセンサデバイスを配置し,人の行動パターンに応じて機器を制御する空間が登場しており,環境内の人物の動作や生活パターンの認識技術の重要性が高まっている.本研究では,安価かつ小型な赤外線人感センサを用いた住宅内人物移動検出手法を提案した.従来までのカメラによる画像を用いず,また住人は一切の機器を身に付ける必要が無いため,本システムがユーザに与える心理的・肉体的負担は小さい.ユビキタスコンピューティング技術の発展により,スマートホームやスマートオフィスなど環境にセンサデバイスを配置し,人お行動パターンに応じて機器を制御する空間が登場しており,環境内の人物の動作や生活パターンの認識技術の重要性が高まっている.本研究では,安価かつ小型な赤外線人感センサを用いた住宅内人物移動検出手法を提案し,人の行動パターンに応じた効率的な機器の制御や老人の異常行動を検出して住宅を管理するなどの機能を提供するシステムの構築を目的とする.カメラ映像を用いておらず,また住人は一切の機器を身につける必要が無いため,本システムがユーザに与える心理的・肉体的負担は小さいと考えている.平成25年度は,実験住宅において赤外線人感センサを配置したセンサネットワーク環境を構築し,24時間の生活データを採取した.また,人感センサに特化した移動検出アルゴリズムを提案し,採取したデータを用いて評価した.その結果,ユーザが密となる箇所で,ユーザの追跡が困難となることが明らかとなった.そこで,これに対して,ユーザが密集するような箇所に設置されている家具などにセンサデバイスを設置し,ユーザを識別するアプローチを試みた.その初期段階として,リビングのテーブルに荷重センサを設置し,天板上で行わている動作を識別できることを確認した.ユビキタスコンピューティング技術の発展により,スマートホームやスマートオフィスなど環境にセンサデバイスを配置し,人の行動パターンに応じて機器を制御する空間が登場しており,環境内の人物の動作や生活パターンの認識技術の重要性が高まっている.本研究では,安価かつ小型な赤外線人感センサを用いた住宅内人物移動検出手法を提案し,人の行動パターンに応じた効率的な機器の制御および老人の異常行動を検出して住宅を管理する機能を提供するシステムの構築を目的とする.従来までのカメラによる画像を用いず,また住人は一切の機器を身に付ける必要が無いため,本システムがユーザに与える心理的・肉体的負担は小さいと考えている.平成24年度は,既存の屋内位置推定技術の調査を行った.具体的には,カメラや非接触タグ,無線電波強度,加速度センサ,圧力センサなどを用いた屋内位置推定技術がこれまでに提案されており,それらの技術に対してセンサを物理的に設置する構築コストや位置推定アルゴリズムに必要なデータ収集やパラメータチューニングのための開発コスト,導入後のコスト,家じゅうの至る所にセンサが配置されていることによる住人への精神的負担や付加的な作業を強いることによる肉体的負担などの観点から特徴を洗い出した.上記調査結果は電子情報通信学会解説論文として出版されている.並行して,すでに実現されている最新住宅に関する調査を行い,近い将来の住宅に標準的に導入されると予想されるセンサやネットワークの情報収集を行った.その結果,赤外線人感センサを用いたアプローチが有効であると考え,実験住宅において赤外線人感センサを配置したセンサネットワーク環境を構築し,24時間の生活データを採取した.採取したデータを解析した結果は1件の国際会議に採録され,発表を行った.ユビキタスコンピューティング技術の発展により,スマートホームやスマートオフィスなど環境にセンサデバイスを配置し,人の行動パターンに応じて機器を制御する空間が登場しており,環境内の人物の動作や生活パターンの認識技術の重要性が高まっている.本研究では,安価かつ小型な赤外線人感センサを用いた住宅内人物移動検出手法を提案し,人の行動パターンに応じた効率的な機器の制御および老人の異常行動を検出して住宅を管理する機能を提供するシステムの構築を目的とする.従来までのカメラによる画像を用いず,また住人は一切の機器を身に付ける必要が無いため,本システムがユーザに与える心理的・肉体的負担は小さい.平成26年度は,移動情報から構成されるデータベースの構築および移動予測アルゴリズムの実装を行った.具体的には,データ収集環境を整え,蓄積したデータのマイニングによる生活パターンの抽出を行い,過去の生活パターン,直近の移動状況,現在時刻から近い将来の行動予測を行う機構を構築した.予測された情報は機器制御に用いられる.データのマイニングには大量の生活データが必要であるため,実際の生活に沿ったデータを採取するための実験を行った.収集されたデータを用いて生活パターンの抽出性能および行動予測性能を確認し,システムの改良を行った.ユビキタスコンピューティング技術の発展により,スマートホームやスマートオフィスなど環境にセンサデバイスを配置し,人の行動パターンに応じて機器を制御する空間が登場しており,環境内の人物の動作や生活パターンの認識技術の重要性が高まっている.本研究では,安価かつ小型な赤外線人感センサを用いた住宅内人物移動検出手法を提案した.従来までのカメラによる画像を用いず,また住人は一切の機器を身に付ける必要が無いため,本システムがユーザに与える心理的・肉体的負担は小さい.センサ情報処理安価かつ小型な赤外線人感センサを用いた住宅内人物移動検出手法を提案し,人の行動パターンに応じた効率的な機器の制御や老人の異常行動を検出して住宅を管理するなどの機能を提供するシステムの構築を目的としている.平成25年度は実験住宅において赤外線人感センサを配置したセンサネットワーク環境を構築し,24時間の生活データを採取した.また,人感センサに特化した移動検出アルゴリズムを提案し,採取したデータを用いて評価した.

その際に発生する検出困難な事例に対処するために,家具にセンサを設置するという異なる角度からのアプローチを試みた.当初の計画では,平成25年度終了時点では第一次実証実験と並行してシステムの改良およびデバッグを行うことを目標としていたが,第一次実証実験は既に終了し,当初の計画では平成26年度の第3Qに行う予定であったシステムの改良の段階に入っており,これらのことからも本研究課題は当初の計画以上に進展しているといえる.本研究では,安価かつ小型な赤外線人感センサを用いた住宅内人物移動検出手法を提案し,人の行動パターンに応じた効率的な機器の制御および老人の異常行動を検出して住宅を管理する機能を提供するシステムの構築を目的としている.平成24年は,まず,既存の屋内位置推定技術の調査を行った.調査結果は電子情報通信学会解説論文として出版された.また,赤外線人感センサを用いた住宅内移動検出手法を提案した.加えて,赤外線人感センサを実際の住宅に設置して,赤外線人感センサネットワークを構築し,実際の生活データを採取した.採取したデータを解析した結果,高い精度で人物の移動を検出できることを確認し,その成果は1件の査読付き国際会議に採録されている.当初の計画では平成24年度終了時点では関連技術の調査および環境の整備を行うことを目標としていたが,データ採取およびその解析,研究成果の発表まで行っており,これらのことからも本研究課題は当初の計画以上に進展しているといえる.今後は,システムの改良を行う.具体的には赤外線人感センサで可能な部分と困難な部分を洗い出し,困難な部分に関しては付加的なデバイスやシステムを導入することを計画している.また,現在は実験住宅でデータ採取を行っているが,一般家庭やオフィス,研究室などでも容易にデータ採取やシステムの提供を行えるように,設置が容易なデバイスの実装も行う予定である.平成25年度第4四半期中にデバイスの実装が完了し,今年度中には実装したデバイスを用いてさまざまな環境でデータ採取を行い,提案してきた人物移動検出アルゴリズムの性能および汎用性を検証する.データ採取では,住宅やオフィスなどの場所を変えるだけでなく,センサの設置場所,角度,人物構成,移動パターンを変えて,数週間程度の長期のデータを採取する.今後はアルゴリズムの改良を行う.具体的には,フィルタや機械学習アルゴリズムをリストアップし,初期システム構築コスト,認識速度,認識精度,システム構築後の改変コストなどを比較し,最適なものを選択するか,複合的に利用し,本研究に特化したものに改良する.家の間取りはシステム構築後に変化しないと想定するが,家族構成や生活スタイルは変化するためシステム構築後の改変コストの考慮は必須である.また,人感センサから得られる情報量は小さいため,複数の住人の連続した移動を直接推測することは困難である.
イオン飛行時間分析法を用いたクラスターDNA損傷の直接観測

本研究では、クラスターDNA損傷の生成過程についての知見を得るために単一の光によってDNA分子中に同時に二個以上生成するイオンの生成時間とイオン種の相関について調べるための、飛行時間型イオン質量分析器を開発した。さらに、軟X線によって生成するクラスターDNA損傷を酵素を用いた方法により定量した。本研究は、単一の電離放射線によって、どのようなクラスターDNA損傷が生成するのか、またその生成過程についての知見を得るために、単色軟X線によってDNA分子中に同時に二個以上生成するイオンの生成時間とイオン種の相関について調べることが目的である。本年度は放射光ビームラインで今後使用するための、飛行時間型イオン質量分析器をオフラインにおける整備を行うことを計画していたが、放射光ビームラインで今後使用するための、飛行時間型イオン質量分析器をオフラインにおいて整備を行った。整備の後、低エネルギー電子線によるDNA薄膜の照射実験を行い、いくつかのエネルギーにおける鎖切断と塩基損傷の収率を求める実験を行った。低エネルギー電子線の飛程が非常に短い(数十nm)ため、実験条件の最適化にはまだ多少時間を要するが概ね実験が終了した。またマルチチャンネルスケーラーやパルス電源の整備を行い、飛行時間測定に向けた実験装置および測定装置の準備が概ね終了した。さらに放射光施設において、DNA薄膜に対する軟X線照射実験を行い、照射によるX線吸収端近傍微細スペクトルの変化を観測した。得られた情報により、軟X線によってDNA分子にどのような変化が生じるかの知見を得ることに成功した。平成21年度は放射光ビームラインで今後使用するための、飛行時間型イオン質量分析器をオフラインにおいて整備を行った。平成20年度にオフライン実験の線源として使用した電子線源の装置の故障により、電子線照射によるオフライン実験がほとんど行えなかった。その間、放射光ビームタイム実験に備えて、ヌクレオチド単分子およびオリゴヌクレオチド分子薄膜に対する軟X線吸収スペクトルの測定や、生化学実験によって特定塩基の損傷を特異的に検出するための実験準備を行った。平成20年度に整備したマルチチャンネルスケーラーやパルス電源の整備を行い、飛行時間測定に向けた実験装置および測定装置の準備が概ね終了した。さらに放射光施設において、DNA薄膜やDNAモノマー分子に対する軟X線照射実験を行い、照射によるX線吸収端近傍微細スペクトルの変化を観測した。本年度は放射光ビームラインで今後使用するための、飛行時間型イオン質量分析器をオフラインにおける整備を行い、電子線照射により発生する表面脱離イオン観測のための各実験装置を整備した。低エネルギー電子線として、100-1500eVのエネルギーを持つ電子線をDNA薄膜資料に照射し、照射により発生するイオンを本課題により整備した、飛行時間型イオン質量分析器により質量を選別して検出する。また、DNA薄膜への電子線照射実験を行い、いくつかのエネルギーにおける鎖切断と塩基損傷の収率を求める実験を行った。さらに放射光施設において、DNA薄膜に対する軟X線照射実験を行い、照射によるX線吸収端近傍微細スペクトルの変化を測定し、塩基のプリンあるいはピリミジン環の分解や糖部位の分解に由来したX線吸収スペクトルの変化を観測した。また、内殻共鳴励起による各種DNA損傷の定量を行った結果、酸素K殻共鳴励起では、鎖切断の選択的な誘発が観測された。今度はクラスターDNA損傷の生成と、これらの鎖切断や塩基損傷の誘発との関わりを本課題で整備した装置により観測する予定である。
絶縁体膜中に金属微粒子を含んだM-I-M発光素子

(1)素過程の研究負性抵抗・発光を示すフォーミング素子として,平面上に電極を配置したプラナー型と絶縁膜をサンドイッチしたM-I-M構造とがあるでは,電圧印可を繰り返すフォーミング過程で,プラナー型では亀裂が生じ,その中に微粒子が存在すること,M-I-M構造では絶縁体膜中に金属微粒子が形成されることが知られている.面上に分布した微粒子を経た電気伝導において,選択的な線上の電気伝導経路が有り,その経路の一部が,印可した電界に逆行する場合には,負性抵抗が生ずるモンテカルロシミュレーションで示した.(2)発光現象の観察発光過程での基本的なパラメータを把握するために,光学顕微鏡下で構造が観察しやすいプラナー型で発光現象を観察した.厚さ約7nmの金を蒸着した低抵抗膜をフォーミングした結果,特徴的な負性抵抗を示し,発光も観察された.本年度の設備費で購入したマルチチャンネル検出器を用いて発光スペクトルを観察した.(1)印可電圧との関係:印可電圧の増加とともに発光スペクトルのエネルギーは増加したが,印可電圧相当以下であった.ピークは印可電圧によらず720nm付近に存在した.強度は電流にほぼ比例した.これらの実験事実より,ギャップ中の電流経路の数により電流,発光が決まること,電流経路中に電界が大きい場所が2カ所以上存在すること,発光が主に熱的な理由による可能性が強いことがわかった.(2)雰囲気ガスとの関係:微粒子を経た伝導過程のみならず,Pagniaらが主張している電流経路の生成破壊が負性抵抗に寄与している可能性を調べるために,アセトンを真空中に導入し,アセトン分圧による発光スペクトル,強度の変化を調べた.その結果,アセトンを導入することにより,電流及び発光強度が増加することがわかった.(3)発光機構アセトン雰囲気での発光強度の増加などから,微粒子を含めた曲率半径の小さな場所に成長するカーボンの生成・破壊で負性抵抗を説明するPagniaらの主張も根拠があることがわかった.発光スペクトルから,熱的な要因も考えられる.さらに系統的な実験を続行中である.(1)素過程の研究負性抵抗・発光を示すフォーミング素子として,平面上に電極を配置したプラナー型と絶縁膜をサンドイッチしたM-I-M構造とがあるでは,電圧印可を繰り返すフォーミング過程で,プラナー型では亀裂が生じ,その中に微粒子が存在すること,M-I-M構造では絶縁体膜中に金属微粒子が形成されることが知られている.面上に分布した微粒子を経た電気伝導において,選択的な線上の電気伝導経路が有り,その経路の一部が,印可した電界に逆行する場合には,負性抵抗が生ずるモンテカルロシミュレーションで示した.(2)発光現象の観察発光過程での基本的なパラメータを把握するために,光学顕微鏡下で構造が観察しやすいプラナー型で発光現象を観察した.厚さ約7nmの金を蒸着した低抵抗膜をフォーミングした結果,特徴的な負性抵抗を示し,発光も観察された.本年度の設備費で購入したマルチチャンネル検出器を用いて発光スペクトルを観察した.(1)印可電圧との関係:印可電圧の増加とともに発光スペクトルのエネルギーは増加したが,印可電圧相当以下であった.ピークは印可電圧によらず720nm付近に存在した.強度は電流にほぼ比例した.これらの実験事実より,ギャップ中の電流経路の数により電流,発光が決まること,電流経路中に電界が大きい場所が2カ所以上存在すること,発光が主に熱的な理由による可能性が強いことがわかった.(2)雰囲気ガスとの関係:微粒子を経た伝導過程のみならず,Pagniaらが主張している電流経路の生成破壊が負性抵抗に寄与している可能性を調べるために,アセトンを真空中に導入し,アセトン分圧による発光スペクトル,強度の変化を調べた.その結果,アセトンを導入することにより,電流及び発光強度が増加することがわかった.(3)発光機構アセトン雰囲気での発光強度の増加などから,微粒子を含めた曲率半径の小さな場所に成長するカーボンの生成・破壊で負性抵抗を説明するPagniaらの主張も根拠があることがわかった.発光スペクトルから,熱的な要因も考えられる.さらに系統的な実験を続行中である.
トランスポゾンのもつ新しい型の部位特異的組換え系

原核生物のトランスポゾンTn1721,Tn4653,Tn4655,Tn4656は、転移反応の前期段階である融合体形成反応に完全な機能的互換性を持つが、後期段階である融合体解離反応の機能並びに転移非関連遺伝子群の構造に多様性を示す。本研究では、これらの4種のトランスポゾン(Tn)について、解離反応に関わる部位特異的組換え系を解析するとともに、各々の部位特異的組換え系がTnの内部構造の多型性に果たす役割を検討した。部位特異的組み込み活性をも持つTn4655の解離酵素TnpRは、その塩基配列の決定から、溶原性ファ-ジがコ-ドする部位特異的組み込み酵素のアミノ酸配列と高い相同性を示し、Tnとファ-ジの間で進化的に部位特異的組換え酵素遺伝子の交換があったことが示された。また、Tn4653の融合体解離に必要な2つの遺伝子産物をコ-ドする領域の塩基配列の決定から、これら2種の遺伝子産物は既知の部位特異的組換え酵素と何ら相同性を示さず、Tn4653の解離系は全く新しい型の部位特異的組換え系であると結論された。トルエン代謝遺伝子を担うTn4656のTnpRは自身の融合体のみを解離するのに対し、薬剤耐性遺伝子を担うTn1721のTnpRは自身の融合体及びTn4656の融合体の両者を解離する。両Tnの解離に関わる領域とその周辺領域の塩基配列の決定・比較から(1)融合・解離に関わる領域の塩基配列は極めて相同性が高く、アミノ酸残基数が同じであった両TnpRでは10残基のみが異なり、解離にcisに必要な区域res内の組換え部位に隣接した6塩基に置換があること、また、(2)resを境界にして相同性が消失することを見いだした。これらの知見から、(a)各々のTnpR間で異なるアミノ酸残基の1つまたは複数がresの認識或いは組換え活性を規定し、res内で異なった塩基の1つまたは複数がTnpRのこのような機能の標的になること、また、(b)Tn内の転移非関連遺伝子群の多型化に融合体解離系が直接関与することが示唆された。