hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
アルコール転換によるオレフィン直接製造のための新規ゼオライト触媒の開発

且つ、ゼオライトの粒子サイズ、酸量、構成元素のそれぞれのファクターのみの影響を詳細に検討することができ、それぞれの物理化学特性と反応特性の関連性を明確化することに成功した。さらに、従来よりSSZ-13の合成において使用される有機化合物を使用しない新規合成法の開発にも成功し、従来よりも簡便な手法でゼオライトを合成することができ、且つ合成法の違いによる反応特性への影響についても検討を行うことができるようになった。上記の項目は、検討項目に掲げた内容を十分にカバーし、さらに掲載内容以上の検討を行えているため、当初の計画以上に進展していると評価したいところではあるが、今回検討した項目内容は、合成条件の最適化による新規ゼオライトの合成とその反応特性の評価であり、合成したゼオライトを修飾や後処理することによる物理化学特性の変化の検討と、その変化による反応特性への影響については未検討であるため、おおむね順調に進展しているとの自己評価を行った。アルコールからの低級オレフィンの生成効率および触媒耐久性の更なる向上を目指して、合成ゼオライトへの修飾処理を行い、修飾処理によるゼオライトの物理化学特性への影響および反応特性への影響を評価する。修飾法を用いることで、合成時には直接取り込めない特性の付与、結晶の部分的な箇所の制御が可能になる。さらには、ゼオライト構造が有する特性と複合化させることで、新たない機能の付与も期待される。また、ゼオライト結晶には、細孔内と外部表面とで異なる反応場を有していることから、細孔径よりも大きい分子を用いて結晶外表面のみを被覆することで、反応場を細孔内に限定できる。外表面修飾分子よりもややサイズの小さい分子を用いることで、細孔入口近傍まで修飾し、細孔径の制御も検討する。これにより、細孔を通過できる分子の大きさおよび形状を制御する。さらには、イオン交換法、含浸法により各種金属イオンを酸点と交換または酸点へ付与を検討する。用いるイオン種を選ぶことで、酸点との相互作用の程度が変わり、酸強度の制御が可能となる。イオン種の量を変えることで酸量を、大きさを変えることで相互作用できるゼオライト構造内の配置の制御を行う。イオン種のサイズを変えることでゼオライト細孔および空隙が残る割合を変えることが出来ることから、酸性質と同時に細孔径・細孔容量の制御も可能になる。反応一回での触媒反応特性のみならず、再生処理による繰り返し使用耐久性の検討も行うことで、より実用化を目指した新規ゼオライトの合成へと繋げる。触媒上での反応基質、生成物の挙動を分子レベルで理解することは、新規触媒開発にあたり、精密制御のための重要な情報源となる。反応中の分子の挙動を追跡することで、アルコール転換反応における反応機構の解明に繋がり、また触媒物性と反応分子との相関関係の総括的な解明にも繋がる。当初の研究計画に基づいて研究を次年度も継続していくことを予定しており、基本的には、アルコール転換反応による低級オレフィン製造のための新規ゼオライトの合成と触媒反応特性の評価を継続していく。このため研究費の使用用途としては、基本的には、ゼオライトの合成にかかる原料試薬および次年度では合成ゼオライトの修飾処理を行うことから、この修飾処理にかかる試薬の購入となる。また、アルコール転換反応における触媒の反応活性評価にかかる費用としては、反応原料試薬、ガスボンベ、評価装置の維持にかかる諸々の消耗物品の購入に研究費を使用する予定である。
情報社会における準モンテカルロ法による新たな応用

本研究計画は、大きく分けて二つのテーマに分けられる。今年度は両テーマともに、理論構築の指針を決定するための材料を得るために、補助的な理論計算や数値実験を行い、周辺分野の情報収集を行うために研究集会にも参加した。また両テーマに共通する基礎である、準モンテカルロ積分のための点集合構築の研究成果については、いくつかの論文が今年度に入って受理されるような成果があがった。以下では、研究計画の二つのテーマごとの研究状況を個別に述べる。1、一つ目のテーマは、拡散符号に使用するための準モンテカルロ点集合の理論を発展し、それを応用することで新たな拡散符号を得ることを目指すものである。今年度は理論発展のための数値実験や理論計算を行った。用いる点集合のタイプをデジタルネットだけではなく格子則まで考え、拡散符号の性能指標を準モンテカルロ法とのアナロジを意識した観点から計算を進めた。理論構築の方向性を定める観察結果は挙がってはいないが、これまで行なった理論計算や数値実験では、理論構築の可能性が否定されるような観察結果はまだ見つかってはいない。2、二つ目のテーマは、高次元の確率密度関数(正規分布、t分布)の数値積分へ、準モンテカルロ積分を応用することである。この研究では、準モンテカルロ積分を実行するために、確率分布関数の定義域を変数変換によって単位立方体へ変換する戦略をとった。研究計画では、先行研究における変換関数のパラメタをさらに改良することを想定していたが、それは難しいことがわかった。そこで、既存の変数変換にさらに追加して別種の変数変換を行うことを考えた。この戦略によって積分誤差が改善される場合があることが、数値的に確認された。29年度が最終年度であるため、記入しない。
情報の統合と連合学習の素過程の制御を担う神経回路と分子機構

動物は、経験に応じて行動を変化させることにより、環境に適応している。このような行動可塑性を担うメカニズムの素過程について、線虫C.e1egansを用いた分子遺伝学的解析により研究を進めている。我々は、感覚情報の統合の制御に異常を示す変異体として、gcy-28変異体を同定している。この原因遺伝子は、多数のニューロンで発現している受容体型グアニル酸シクラーゼをコードする。本年度は、gcy-28変異体が、NaCIと飢餓の条件付けによる化学走性学習にも異常を示すことを見いだした。化学走性学習は、HEN-1/SCD-2経路とインスリンシグナル経路とにより独立に制御されている。そこで、これらの経路との相互作用を遺伝学的に解析したところ、化学走性学習には少なくとも3つの独立した経路が機能していることが分かった。生物が環境に適応するためには、記憶の保持時間が適切に制御されている必要がある。しかし、記憶を忘れるメカニズムには不明な点が多い。誘引性匂い物質ジアセチルに対する順応と化学走性学習をモデルとして、「記憶を忘れにくい」変異体の単離と解析によって、記憶を忘れるメカニズムの解析を行っている。ジアセチルに対する順応の記憶は約2時間維持されるのに対し、化学走性学習の記憶は約15分間しか維持されない。この2種類の行動可塑性を用いてスクリーニングを行い、変異体を合計4株同定した。これらの変異体は、嗅覚順応を用いて単離した変異体も化学走性学習の記憶が30分間以上保持され、反対に、化学走性学習を用いて単離した変異体も嗅覚順応の記憶が8時間以上保持されていた。さらに、中枢で起こる早期嗅覚順応の記憶も、いずれの変異体においても忘れにくかった。一方、匂い物質に対する応答、化学走性行動などには異常が見られないことから、化学走性学習や嗅覚順応における記憶の忘却には、共通の分子が働いていると考えられた。動物は、外界から同時に受容した様々な情報を、中枢神経系において取捨選択・統合した上で、適切に情報処理を行い行動している。我々は、このような情報処理のメカニズムを、線虫C.elegansをモデルとして解析している。感覚情報の統合は、「2つの入力から1つの出力」という最も単純な情報処理の1つである。我々は、分泌タンパク質HEN-1と受容体チロシンキナーゼSCD-2からなるシグナル経路が、線虫の神経回路において感覚情報の統合を制御していることを明らかにしてきた。このHEN-1/SCD-2シグナル経路は、NaClと飢餓の条件付けによる一種の連合学習にも異常があることから、記憶の形成過程などにおける情報の統合にも関与していると考えられた。そこで、このような感覚情報の統合に関与する新たな分子を探索する目的で、忌避物質銅イオンと誘引性匂い物質ジアセチルを用いた感覚情報の統合に異常がある変異体のスクリーニングを行った。その結果、膜貫通型グアニル酸シクラーゼをコードする遺伝子にトランスポゾン挿入がある変異体を同定した。この変異体は、銅イオンやジアセチルに対する応答には異常はないが、同時に刺激した際に行動に異常を示すことから、感覚情報の統合に異常があると考えられた。そこで、我々は、線虫C.elegansを用いて、短期記憶の消去の分子メカニズムを明らかにする目的で、「記憶を忘れない」変異体の分子遺伝学的解析を開始した。線虫は、高濃度のジアセチルに対する順応をモデルとして、そこで、ジアセチルに対する応答や順応には異常はないが、順応からの回復が見られない変異体を探索した。その結果、ジアセチルがない条件で8時間飼育しても、依然としてジアセチルに対して順応している変異体を単離した。この変異体では、ジアセチルに対する順応が長期記憶に変化している可能性も考えられた。

さらに、中枢で起こる早期嗅覚順応の記憶も、いずれの変異体においても忘れにくかった。一方、匂い物質に対する応答、化学走性行動などには異常が見られないことから、化学走性学習や嗅覚順応における記憶の忘却には、共通の分子が働いていると考えられた。
アミロイド前駆体蛋白の細胞内輸送処理システムに関する分子生物学的研究

アミロイド前駆体蛋白(APP)が、どの様な細胞内輸送と処理を受けてアミロイドβ蛋白(Aβ)が生成されるかについて検討を加えた。1.細胞内小器官の特異蛋白に対する抗体の樹立:2.培養細胞におけるAPPの細胞内輸送経路の検討:1)蛍光顕微鏡的解析:APP、Aβの免疫反応性はER、ならびに細胞表面、小胞様構造、細胞内小胞で観察された。2)細胞内局在に関する生化学的解析:細胞画分にウェスタンを行うと、ミクロゾーム分画に50、20 kDaのamyloidogenicな断片と4kDa前後のAβが検出された。3.Monensin並びにBrefeldinAのAPPの細胞内輸送への影響:BrefeldinA、Monensinは、ERおよびGolgiからの蛋白輸送を阻害する。BrefeldinAを添加すると、核周囲に空胞が見られERGIC53抗体で染色され、4kDa前後のAβが検出された。Monensinの場合には、Golgi周囲に空胞が出現し、APP抗体並びにGolgi抗体で染色され、4kDaのAβバンドが減少した。4.APPcDNAの強制発現と細胞内輸送経路:野生型(APP770)及び、変異型(Swedish型)cDNAをHeLa細胞に強制発現させた。1)蛍光顕微鏡による解析:遺伝子導入後、APPの免疫反応はER、ならびに細胞表面、小胞様構造で増強した。2)細胞内局在に関する分子生物学的生化学的検討:遺伝子導入後mRNAは3-6倍発現した。4kDaのAβバンドは若干増強していた。以上の所見はGolgi前後の細胞内小器官、つまりER、あるいはリソソームの一方か両方において、APPからAβが生成されることを示唆する重要な所見と考えられる。アルツハイマー病を特徴づけるアミロイドの形成機序を明らかにするために、アミロイド前駆体蛋白(APP)の細胞内輸送経路とその処理過程について以下の生化学的、免疫組織学的、分子生物学的方法を用いて検討を加えてきた。1)モノクローナルの抗体の樹立;APPの各ドメインのうち新たにN末端、細胞内ドメインであるC末端に対するモノクローナル抗体(mcAb's)を樹立した。またβ蛋白9-25に対する多クローン抗体を作製した。これまでに樹立したmcAb'sとあわせてAPPドメインに対する抗体のパネルができた。2)APPの細胞内輸送経路に関する生化学的検討;これまでにAPPの処理過程につき興味ある知見が得られているT細胞系、B細胞系、単球系の培養細胞を用いて遠心分離法、密度勾配遠心法により細胞分画を行った。高純度のER画分、Golgi画分、ライソゾーム画分(Ly)、細胞膜画分を得ることが出来た。この画分について上記のmcAb'sを用いてウエスタンブロットを行ってAPPの性質を調べた。細胞の種類によってAPPには相違があり、各分画に特徴的なAPPのバンドがありそうである。3)APPの細胞内局在に関する免疫組織学的解析;上記のmcAb'sの他にGolgi、Lyに特異的な抗体を用いて免疫染色を行いレーザー顕徴鏡で観察して局在を調べた。GolgiやLyについては点状あるいは不定形の特徴ある局在が明らかにされた。APPに対する抗体では、現在までのところ細胞膜が染色され一部細胞内にも陽性構造が認められている。特異性についての検討を行っている。4)APPのサブクローンの作製;APPあるいはAPPの断片を細胞内で過剰に発現させた場合の輸送経路と処理過程を調べるために、サブクローンの作製を試みてきた。PCRを用いてきたが当初DNAの増幅が見られなかった。DNAプローブを新たに作製して再度PCRで増幅を試みている。アミロイドbeta蛋白の沈着はアルツハイマー病(AD)

脳に見られる特有の病変である。アミロイドの前駆体蛋白(APP)は700個前後のアミノ酸からなる膜貫通型蛋白であるが、このAPPがERで産生された後どの様な細胞内輸送経路により処理を受けてbeta蛋白が生成されアミロイド形成に至るのかを明かにするために以下の実験をおこなった。1)APPの細胞内局在に関する生化学的検討:ヒト血液細胞由来の細胞株を培養して細胞分画を行い、画分のAPP断片の性格をWesternblot法により明らかにした。APPの性質は画分によって相違が見られたが、興味あることにfull-lengthのbeta蛋白を含む50kDaないし20kDaのAPP断片がリソソームの酵素活性に一致して見いだされた。またリソソーム酵素阻害剤であるロイペプチン存在下で細胞を培養するとこの断片は明瞭となった。つまり、APPの処理過程にはリソソーム系経路が重要であることが示唆された。2)APPの輸送経路に関する免疫病理学的検討:細胞小器官に特異的な抗体とAPPの各ドメインに特異的な抗体を新たに作製した。これらの抗体を用いて前年度と同様に蛍光顕微鏡、共焦点レーザー顕微鏡にて観察した。APPのドメインが異なるとその局在も特有であり、細胞質内や細胞膜上に顆粒状に分布が見られた。前述のロイペプシン下で培養すると、リソソームの特異酵素であるカテプシンDとco-localizeするAPP断片が明瞭に認められた。この断片はamyloidogenicであると考えられ、リソソーム経路がbeta蛋白の生成に重要であることが示された。3)APPのcDNAサブクローンの導入によるAPPの処理過程への影響:現在のところ明らかな変化として捉えられていない。発現量が少ないためか、検出法が不適当なのか検討している。
理学療法学的治療が関節拘縮の進行予防と回復に及ぼす病理組織学的影響

実験動物を用いて、関節拘縮の自然治癒による影響を明らかにするとともに、関節拘縮に対する物理療法、徒手療法の治療および予防効果を組織学的に検討した。その結果、自然治癒では組織学的な改善が認められなかったが、寒冷療法および徒手療法の併用は関節軟骨の器質的な改善に貢献していることが明らかとなった。また、拘縮の予防について、徒手療法は滑液循環や軟骨代謝の改善に寄与し、拘縮による関節構成体の器質的変化を軽減させる可能性を示すことができた。本研究課題では、実験動物ラットを用いて、物理的手段(関節可動域運動、関節モビライゼーション、温熱・寒冷療法)が関節拘縮の予防に及ぼす影響を解明することと、徒手的治療法(関節可動域運動、関節モビライゼーション)と物理療法(温熱・寒冷療法)の併用効果を明らかにすることを目的としている。平成25年度は、関節拘縮が治療介入することなく自然治癒で改善するか否かを検討した。具体的には、ギプス固定により拘縮を作製し、固定解除から4、8、16、24、32週間各々通常飼育を行った.その結果、固定解除から6週後には関節可動域は完全に改善するものの、関節構成体の組織学的構造は固定解除から32週後においても器質的な改善に至らなかった。すなわち、一度生じた関節拘縮は自然治癒では改善が期待できないことが明らかとなった。また、関節拘縮の改善を判断する際に、関節可動域測定だけでは不十分であることが示唆された。次いで、関節拘縮に対する寒冷療法と関節可動域運動の効果を検討した。具体的にはギプス固定により拘縮を作製し、寒冷群、運動群、併用群に分けて介入効果を比較検討した。その結果、実験群と同週齢の対照群に比して治療介入群は関節拘縮の発生が軽減される傾向を得たが、関節拘縮そのものの発生を予防することはできなかった。すなわち、1日20分の治療介入(寒冷療法と関節可動域運動)では関節拘縮の予防が不可能であり、連続した不動化の時間が拘縮を生じされている原因として考えられた。また、関節軟骨の組織学的変化としては、固定による関節軟骨の菲薄化が対照群で認められたのに対して、寒冷群、併用群ではその程度は軽微であった。不動化に伴う局所のうっ血を軽快させた寒冷療法と、関節可動域運動による機械的ストレスが関節軟骨の器質的な改善に貢献したものと考えられる。本研究課題では,実験動物ラットを用いて物理的手段(関節可動域運動,関節モビライゼーション,温熱および寒冷療法)が関節拘縮の予防に及ぼす影響を解明することと,徒手的治療法(関節可動域運動,関節モビライゼーション)と物理療法(温熱,寒冷療法)の併用効果を明らかにすることを目的としている.平成26年度は,拘縮を生じた関節に対して,温浴および寒冷浴の物理療法と関節可動域運動の併用効果を検討した.徒手的治療の前処置として温浴を行った場合は,寒冷療法を行った場合に比べて比較的早期に関節可動域制限が改善される傾向を得た.また,組織学的所見としては,温浴よりも寒冷浴を併用させた場合の方が関節軟骨の病的変化が軽微であった.すなわち,関節可動域の改善と組織学的な改善は一致しないことが示唆された.また,拘縮を生じた関節に対しては関節可動域運動を実施する前に寒冷浴を実施することにより,関節軟骨の病的変化を予防できると推察された.次いで,関節拘縮の進行を予防するために固定期間中の関節可動域運動,関節モビライゼーション,牽引,温熱療法,寒冷療法を行い,その効果を検討した.具体的には,ギプス固定により拘縮を作製する期間中に一時的にギプスを解除し,徒手的な関節可動域運動,関節モビライゼーション,牽引,温熱療法,寒冷療法を実施して再度ギプス固定を行った.1日1回の治療を4週間毎日行い,その効果を病理組織学的に検討した.その結果,いずれの群も経過とともに可動域制限が認められたが,徒手的な治療介入を行った群は制限角度が軽微であった.また,軟骨の菲薄化の程度,線維増生の程度も固定のみの群と比較して軽微である傾向が得られた.すなわち,関節の不動化に伴う関節構成体の器質的変化は,連続した不動の時間が拘縮を生じさせる原因であり,徒手的な治療が予防に貢献したと推察された.本研究課題では、実験動物を用いて物理的手段が関節拘縮の予防に及ぼす影響を解明することと、徒手的治療法と物理療法の併用効果を明らかにすることを目的としている。平成27年度は、拘縮を生じた関節に対して持続的他動運動(CPM)を実施し、可動域の変化と関節構成体の病理組織学的変化を検討した。その結果、自然治癒の群では軟骨の菲薄化や軟骨表面の不整が認められたが、CPMを行った群では両者とも改善傾向であった。これらから、非荷重位で関節運動を行うことにより関節構成体に適度な機械的刺激を与えられ、軟骨の組織学的な改善を生じたものと推察される。次いで、拘縮の予防を目的として不動期間中にCPMを実施し、可動域の変化と関節構成体の病理組織学的変化を検討した。その結果、不動期間中にCPMを行った群は固定のみの群と比較して可動域制限や関節構成体の病的変化が軽微であった。

これらから、拘縮による関節構成体の変化として軟骨代謝の低下、滑膜脂肪細胞の萎縮と線維増生が生じるが、CPMによる適度な機械的刺激が関節構成体の器質的変化を軽減できることが示唆された。これまでの研究成果を概括すると、不動化によって生じた拘縮は自然治癒で可動性の改善はみられるものの、組織学的な改善は認められないことが明らかとなった。拘縮による組織学的な変化を改善する方法として、温熱療法よりも寒冷療法の方が関節構成体の組織学的な改善が期待でき、物理的手段の併用は軟骨の菲薄化や癒着などの器質的変化の改善に貢献していると考えられる。拘縮の予防については、不動期間中に温熱療法や寒冷療法を実施しても可動域制限の予防は困難であるが、寒冷療法を行うことで軟骨の器質的改善が認められる。また、物理的刺激は滑液循環や軟骨代謝の改善に寄与し、拘縮による関節構成体の器質的変化を軽減できることが示唆された。実験動物を用いて、関節拘縮の自然治癒による影響を明らかにするとともに、関節拘縮に対する物理療法、徒手療法の治療および予防効果を組織学的に検討した。その結果、自然治癒では組織学的な改善が認められなかったが、寒冷療法および徒手療法の併用は関節軟骨の器質的な改善に貢献していることが明らかとなった。また、拘縮の予防について、徒手療法は滑液循環や軟骨代謝の改善に寄与し、拘縮による関節構成体の器質的変化を軽減させる可能性を示すことができた。平成26年度は,計画通り関節拘縮に対する温熱療法および寒冷療法と関節可動域運動の併用効果を検討した.また,拘縮の進行予防についても検討し,論文化に取りかかっているため概ね順調に進展している.総合領域平成27年度は,ギプス固定により生じた関節拘縮に対して治療の介入順序を替えて実施し,その影響を明らかにすることを計画している.また,前年度に作製した標本を光学顕微鏡にて鏡検し、解析と成果報告を行う予定である.関節拘縮が自然治癒にて改善し得るものか検討し、研究成果を当該年度中に学術誌へ投稿した。これについては当初の計画以上に進展している。寒冷療法と関節可動域運動の併用効果については、現在組織標本を作製中である。また、温熱療法と関節可動域運動の併用効果については、装置の不具合により実験開始が6週間遅れ、治療介入については当初の計画よりも若干の遅れが生じている。しかしながら、自然治癒と治療介入の双方を加味すると、おおむね順調に進んでいると考えられる。消費税が増税したことにより,消耗品の個数を減じたため次年度使用額が生じた.平成26年度は、ギプス固定により生じた関節拘縮に対して、温熱療法と寒冷療法の物理療法と関節可動域運動の治療介入順序について明らかにすることを計画している。また、前年度に作製した標本を光学顕微鏡にて鏡検し、解析と成果報告を行う予定である。次年度の研究計画に挙げた物品費に加算して使用する予定である.ギプス固定に使用するギプス、ガーゼ等の消耗品使用量が当初の計画よりも少なく実施できたため、約2千円の残額が生じた。次年度の研究計画に挙げたギプス固定用の消耗品に加算して使用する。
メタボロミクスによる、ミトコンドリアを持たない寄生虫のエネルギー代謝機構の解明

本研究では、ミトコンドリアを持たない赤痢アメーバ原虫のエネルギー代謝をメタボロミクスの手法で解析することにより、1エネルギー代謝の特異性及び2エネルギー産生系で重要な役割を担うCoAの合成経路の解明、3システイン欠乏下で特異的に生産されるアミノ酸の解明を目標とした。このうち、1については、グルコース欠乏下で解糖系が低下するのに伴いリン脂質の合成が亢進されることが判明した。また、多くのアミノ酸がグルコース欠乏に伴って細胞内に蓄積されるが、含硫アミノ酸はいったん減ったあとに増加することが分かった。2については、グルコース欠乏下で核酸の分解物が大幅に増えることを明らかにした。この物質がCoAの中間代謝物βアラニンに代謝される経路が存在することから、アメーバは核酸からCoAを合成する可能性が示唆された。また、赤痢アメーバ原虫に特異的に存在し、ミトコンドリア由来であるオルガネラ「マイトソーム」の機能を明らかにするため、マイトソームを単離して、メタボローム解析を試みた。その結果、アルギニンやオルニチンがマイトソームに局在する可能性が示唆された。これらが何に変化するか明らかにできれば、マイトソームの生理的意義の解明に役立つと期待される。研究結果はいずれ論文として発表する予定である。残りのテーマについては2年目に研究する予定でいたが、慶應大学から雇用終了を宣告された。いろいろなポストに応募したが本研究を続けられるポストを見つけられず、大変残念であるが25年度は辞退するに至った。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
粒子相関と配向・偏極で探る有限量子系のダイナミクス

原子や分子などの有限量子系では、そのハミルトニアンには、あいまいさがなく、それを出発点として、多彩な原子・分子過程をどのように理解するかが、課題となる。この課題は、『物質変化の原理』を解明することを目指しているという点で、化学における普遍的な課題であるといえる。ところがこれまでは、実験技術の未熟さゆえに、測定されるのは、単に平均化された量に過ぎなかった。ところが最近の実験技術の進歩は目覚しく、得られる情報の質が飛躍的に向上している。このような状況を踏まえ本研究では、有限量子系のダイナミクスを支配しているものに迫り得る研究とはどのようなものであるかを議論し、具体的なテーマを策定することを目的とした。議論の場として、以下の三つの研究会を開催した。第1回研究会6月27-28日つくば市第2回研究会9月18日京都市第3回研究会1月23-24日熱海市また主要メンバーにより、都合16回の打ち合わせ会を開催し、上記の議論を積み重ね、これら3回の研究会が実り多いものになるよう工夫した。その結果、並進・回転制御された分子反応研究が重要であるとの結論に達した。並進制御とは、反応する二つの分子種の相対速度を、室温における熱速度を超えて、精密に低くすることを意味する。回転制御とは、反応する分子の配列・配向を様々な手段により規定することを意味している。おそらくはこの二つのキーワードを軸として、近未来の分子反応研究は、新しい展開を見せるものと思われる。並進制御や回転制御により分子反応を操ることも決して夢ではないであろう。以上の議論を踏まえ『並進・回転制御で探る分子反応』を今後チャレンジすべきテーマとして策定した。なお、上記3回の研究会のアブストラクトを中心とした報告書を作成し、研究分担者をはじめとして関連研究者に配布した。
空間的実践とエスニシティからみた在日インド人と在日ネパール人ー戦術から戦略へ

経済のグローバル化とともに、在日インド人、ネパール人が急増している。移民社会は初期段階では資源が限られ、協調が「戦術」(弱者が自分のものを持たない土地でなんとかやっていくための実践(ミシェル・ド・セルトー,1987))である。人口増加とともに利用可能な資源が増加し、利害が競合すると、「戦略」(自分の固有な土地を持つ権力主体が外部や客・競争相手との関係を管理するための実践(同))へと「空間的実践」(エスニックな空間おける移民らが自分たちの空間を作り上げていこうとする行為)が次第に移行している。本研究では、在日インド人移民とネパール人移民を比較しながら、「空間的実践」(「戦術」から「戦略」への移行プロセスと、「戦術」の多様化や変化)を分析することにより、エスニシティと空間との関係性を明らかにする。在日インド人・ネパール人移民社会に関して、世界の在外インド人・ネパール人や他の在日外国人との比較を通じて、その特色を明らかにするため、以下のことを行った。1)インド人・ネパール人移民の居住地の分布や社会的属性を,既存の研究および母国の統計資料を用いて明らかにし,母国における移民の意味を解明した。2)在日外国人の国籍別居住地・就業地分布に関して,法務省資料・国勢調査・集住地での自治体独自の統計を用いて,統計分析を行った。3)その結果、神戸市を中心とした緻密な現地調査・聞き取り調査の分析結果の一部を、澤宗則;南埜猛(2018)「インド・ネパール・パキスタン料理店の地域戦略ー神戸市を事例として」兵庫地理学協会、および澤宗則;南埜猛(2019)「インド・ネパール・パキスタン料理店の地域戦略の比較ー神戸市を事例として」の口頭発表を日本地理学会2019年春季学術大会で行うことが出来た。神戸市を中心とした緻密な現地調査・聞き取り調査の分析結果の一部を、1)澤宗則;南埜猛(2018)「インド・ネパール・パキスタン料理店の地域戦略ー神戸市を事例として」兵庫地理学協会2)澤宗則;南埜猛(2019)「インド・ネパール・パキスタン料理店の地域戦略の比較ー神戸市を事例として」の口頭発表を日本地理学会2019年春季学術大会で行うことが出来た。インド系移民・ネパール系移民社会の現地調査を引き続き行うとともに、その成果の一部に関しては、論文を執筆中である。これまでは、インド移民とネパール系移民の中でも、インド料理店の経営者や料理人、およびその家族について調査を行ってきたが、今後は日本語学校などに在籍する留学生の調査を行う予定である。平成28年度において、在日インド人・ネパール人移民社会に関して、世界の在外インド人・ネパール人や他の在日外国人との比較を通じて、その特色を明らかにするため、以下のことを行った。1)インド人・ネパール人移民の居住地の分布や社会的属性を,既存の研究および母国の統計資料を用いて明らかにし,母国における移民の意味を解明する。2)在日外国人の国籍別居住地・就業地分布に関して,法務省資料・国勢調査・集住地での自治体独自の統計を用いて,統計分析を行ったその結果、平成28年度において、査読付き論文(論説)「インド系移民の現状と動向ーインド政府統計による考察ー」と、学会発表「在日ネパール人のエスニックコミュニティの形成ー在日インド人との比較考察」の発表を行うことができた。査読付き論文(論説)「インド系移民の現状と動向ーインド政府統計による考察ー」と、学会発表「在日ネパール人のエスニックコミュニティの形成ー在日インド人との比較考察」を行うことができたため。1)インド人・ネパール人

移民の居住地の分布や社会的属性を,既存の研究および母国の統計資料を用いて明らかにし,母国における移民の意味を解明する。2)在日外国人の国籍別居住地・就業地分布に関して,法務省資料・国勢調査・集住地での自治体独自の統計を用いて,統計分析を行ったその結果、平成29年度において、著書(澤宗則『インドのグローバルkと空間的再編成』古今書院)、査読付き論文(論説)「日本におけるネパール人移民の動向」(移民研究)と、学会発表「日本におけるインド系移民社会とネパール系移民社会の比較研究」(日本地理学会)の発表を行うことができた。著書(澤宗則『インドのグローバルkと空間的再編成』古今書院)、査読付き論文(査読付き論説)「日本におけるネパール人移民の動向」(移民研究)と、学会発表「日本におけるインド系移民社会とネパール系移民社会の比較研究」(日本地理学会)の発表を行うことができたため。経済のグローバル化とともに、在日インド人、ネパール人が急増している。移民社会は初期段階では資源が限られ、協調が「戦術」(弱者が自分のものを持たない土地でなんとかやっていくための実践(ミシェル・ド・セルトー,1987))である。人口増加とともに利用可能な資源が増加し、利害が競合すると、「戦略」(自分の固有な土地を持つ権力主体が外部や客・競争相手との関係を管理するための実践(同))へと「空間的実践」(エスニックな空間おける移民らが自分たちの空間を作り上げていこうとする行為)が次第に移行している。本研究では、在日インド人移民とネパール人移民を比較しながら、「空間的実践」(「戦術」から「戦略」への移行プロセスと、「戦術」の多様化や変化)を分析することにより、エスニシティと空間との関係性を明らかにする。在日インド人・ネパール人移民社会に関して、世界の在外インド人・ネパール人や他の在日外国人との比較を通じて、その特色を明らかにするため、以下のことを行った。1)インド人・ネパール人移民の居住地の分布や社会的属性を,既存の研究および母国の統計資料を用いて明らかにし,母国における移民の意味を解明した。2)在日外国人の国籍別居住地・就業地分布に関して,法務省資料・国勢調査・集住地での自治体独自の統計を用いて,統計分析を行った。3)その結果、神戸市を中心とした緻密な現地調査・聞き取り調査の分析結果の一部を、澤宗則;南埜猛(2018)「インド・ネパール・パキスタン料理店の地域戦略ー神戸市を事例として」兵庫地理学協会、および澤宗則;南埜猛(2019)「インド・ネパール・パキスタン料理店の地域戦略の比較ー神戸市を事例として」の口頭発表を日本地理学会2019年春季学術大会で行うことが出来た。神戸市を中心とした緻密な現地調査・聞き取り調査の分析結果の一部を、1)澤宗則;南埜猛(2018)「インド・ネパール・パキスタン料理店の地域戦略ー神戸市を事例として」兵庫地理学協会2)澤宗則;南埜猛(2019)「インド・ネパール・パキスタン料理店の地域戦略の比較ー神戸市を事例として」の口頭発表を日本地理学会2019年春季学術大会で行うことが出来た。平成28年度は、統計分析を中心に行った。平成29年度は統計分析に加え、現地でのフィールドワークを行う予定である。ネパール移民の動向について査読付き論文として投稿予定である。
「東南アジア灌漑資料集成」の作成

資料収集について1.インドネシアについては、ジャワの中小流域を中心として、水文・流域管理に関する文献にまで手をひろげて、約100点を収集した。2.別件により現地調査を継続中のバングラデシュについては、地域・農村開発に関する重要な文献約50点を追加し、かつ昨年に引続きデルタ開拓に関する古文書等を系統的に集めた。3.台湾における高度の集約的土地利用を支える輪流灌漑に関する文献をいくつか収集した。4.わが国の文献については、水利史、水利と文化史、景観計画に関するものを集めるべく努力した。分析について1.ジャワにおける水文の特性と、中小流域の管理に関する基本資料を整理し、用いられる水文モデルについてまとめた。2.バングラデシュのデルタ開拓史研究の一部として、ヨミラ地方の古文書をまとめ、詳細な分類と索引を付して、出版準備を了えた(関連研究)。3.バングラデシュの4つの異なる農業生態区を対象として、地形区、微地形要素、水文、土地利用、ならびに特徴的な灌漑方法とその近年における変容について整理した。4.バングラデシュの灌漑様式の特徴であるdeep tubewell灌漑の灌漑組織の史的発展をあとづけ、近年の灌漑システムの私的所有化における問題点を分析した。今後の研究の展開京大東南アジア研究センターの学風ならびに本研究への参加者の研究態度により、「東南アジア灌漑資料集成」と名づけた研究にもかかわらず、現地の体験と観察にもとづいて灌漑の諸問題を体系化しようとする姿勢が表に出て、文献を丹念に読み解く努力はややおろそかにされた。いま少し時間をかけ、「資料作成」作業を続けてゆくことにしたい。本年度は、3年計画の第1年度にあたり、関係文献と資料の収集に重点を置いた。とりわけ、バングラデシュとタイについて重要な文献資料を集めることができた。本年度の交付申請書に書いた研究実施計画に基づき、以下の分析を開始して、そのごく一部は発表し、他にも出版準備が進んでいるものがある。1.東南アジア全域を対象にし、水文環境と水利様式の関連についてオーバービューを行い、今後のより詳細な研究の枠組をつくった。これは「東南アジアの〈水文〉と〈水利〉の生態」として発表された。2.タイの水文観測所、水文データの所在、検索、利用などについて、全貌を把握できた。タイの灌漑開発等の制度的、歴史的背景についても概要をまとめることができた。これらは、近くとりまとめ、発表したい。3.タイについては、多くの個々の灌漑プロジェクトの事例一覧を作成し、個々のプロジェクトの記載に必要な詳細資料を取寄せ中である。4.バングラデシュについては、灌漑プロジェクトに限らず、農業・農村開発分野も含めて、開発政策、計画作成の基本的枠組、制度、行政機構についてまとめ、地方ならびに農村計画の制度的仕組と計画技法などについても詳しい考察を加えた。5.バングラデシュの灌漑については、水政策、発電、洪水制御、灌漑排水に関してその全体像を把握するためのオーバービューを行い、また、代表的な事業については個々の事業の大枠を記載し、とくにチャンドプール事業(洪水常習地帯の洪水制御+乾季のポンプ灌漑)については詳細な事例研究を行った。6.バングラデシュについては、昭和62年度内にある程度の報告は完成される見込みである。資料収集について第2年次に集められた資・史料のうち,特徴的なものは以下のとおりである.(1)別件により現地で農村調査などが進められているバングラデシュでは,第1年次に引続き,農地開拓史や農業史に関する比較的古い文書を,国立あるいは県立の古文書館などで集めることができた.(2)東南アジア諸国の,潅漑関係の調査・計画・設計報告書はきわめて多数にのぼり,それらは農用地開発公団や国際協力事業団に所蔵されているが,そのうち基礎的な文献やマスタープランのための基礎資料として価値の高いものを集中的に収集した.(3)上に関連した,潅漑に直接かかわらないが,地域開発問題の基礎的文献になりうるものについても,相当数を集めた.分析について(1)東南アジア全体:東南アジアの自然環境と水利様式の特徴について第1年次から引続いて研究し,完成させた(発表ずみ).(2)バングラデシュ:農地地拓史や農業史に関する古文書は一次資料としての価値が高いので,まず資料集としてとりまとめた.一部は仮出版した. (3)インドネシア:バリ島のスバック潅漑システムはその施工技術の精緻さと水管理組織の特異性によってつとに知られている.その水管理組織や水法に関する基礎的文献を翻訳した.(4)タイ:とくに東北タイの小規模潅漑や農村開発について諸情報を整理した.(5)その他:東南アジアの主なデルタの開拓過程について比較研究を継続中.今後の研究の展開について自然環境,農業生態と潅漑様式の関係を整理しまとめてゆく従来の方向に加えて,その潅漑様式を生みだした歴史と社会制度的な枠組の分析を重視する必要がある.資料収集について1.インドネシアについては、ジャワの中小流域を中心として、水文・流域管理に関する文献にまで手をひろげて、約100点を収集した。

2.バングラデシュのデルタ開拓史研究の一部として、ヨミラ地方の古文書をまとめ、詳細な分類と索引を付して、出版準備を了えた(関連研究)。3.バングラデシュの4つの異なる農業生態区を対象として、地形区、微地形要素、水文、土地利用、ならびに特徴的な灌漑方法とその近年における変容について整理した。4.バングラデシュの灌漑様式の特徴であるdeep tubewell灌漑の灌漑組織の史的発展をあとづけ、近年の灌漑システムの私的所有化における問題点を分析した。今後の研究の展開京大東南アジア研究センターの学風ならびに本研究への参加者の研究態度により、「東南アジア灌漑資料集成」と名づけた研究にもかかわらず、現地の体験と観察にもとづいて灌漑の諸問題を体系化しようとする姿勢が表に出て、文献を丹念に読み解く努力はややおろそかにされた。いま少し時間をかけ、「資料作成」作業を続けてゆくことにしたい。
ドイツにおける学校田園寮運動の変容に関する研究－学童疎開との関係に焦点を当てて－

第二次世界大戦下ドイツの学童疎開と、教育活動の深化を目的として自然豊かな地域に設けられた宿泊型教育施設である学校田園寮(Schullandheim)の普及拡大を目指した学校田園寮運動の関係に焦点を当てた研究である。ハンブルクの学童疎開を中核で担ったハインリヒ・ザールハーゲを始めとする学校田園寮運動の指導者たちが、学童疎開を学校田園寮運動と同一視できるものと位置付けることで学度疎開もまた「優れた教育活動」であると捉えて学校田園寮運動の如く学童疎開を進めたことを明らかにし、その起源も含めて本質的には全く異なる学校田園寮運動と学童疎開が、表面的な類似性のために結び付けられたことの問題を指摘した。ヴァイマル時代に新教育運動として展開された学校田園寮運動の変容、すなわち学校田園寮運動とナチスとの関係について、3つの観点から先行研究ならびに史料を収集し、その分析に当たった。1点目は、主要テーマである学校田園寮運動と学童疎開との関わりである。ベルリン連邦文書館所蔵の学童疎開に関するファイルであるZsg140等に所収された史料の中から、学校田園寮運動と学童疎開との結節点となる、ヴァイマル期の学校田園寮全国連盟の指導者であるH.ザールハーゲがハンブルクにおいて指揮した学童疎開関係の史料を収集した。現在までその分析を継続しており、加えてハンブルクに特化して学童疎開の先行研究を読み進めている。2点目は、ナチ時代の学校教員たちが執筆した、ナチ時代の教育にとっての学校田園寮運動の「教育上の効果」について著した教育論文である。ヴァイマル時代の教員が執筆した教育論文も含めて全10点をベルリン教育史図書館において収集し、ナチ時代のものとヴァイマル時代のものを比較しながら現在分析を進めている。3点目は、ヴァンゼー会議が開催されたヴァンゼー別荘内に設けらたことで、ホロコーストの痕跡を消すように作用した、西ベルリン・ノイケルン区の学校田園寮についてである、本テーマに関して、ヴァンゼー会議記念館文書館、コブレンツ連邦文書館、ドイツにおけるユダヤ人の歴史の研究に関する中央文書館において資料収集に従事した。それらの史料の分析を通して、2016年3月に開催された西日本ドイツ現代史学会第26回大会において「西ベルリン・ノイケルン区の学校田園寮についてーヴァンゼー別荘に設けられた学校田園寮ー」というテーマで学会報告を行い、「現在の子どもたちの楽しみや喜び」が優先された結果ヴァンゼー別荘に学校田園寮が設置され、学校田園寮を存続させるうえで「現在の子どもたちの楽しみや喜び」が利用されたことを明らかにした。学校田園寮運動とナチスとの関係を問ううえで興味深い、ヴァンゼー別荘に戦後設けられた西ベルリン・ノイケルン区の学校田園寮に関する研究は、膨大な史料を収集することを通してかなり詳細に研究を進めることができたが、学校田園寮運動と学童疎開に関する研究は、史料の収集は多少はできたものの、成果としては十分に公にすることができなかった。27年度の史料収集の成果をもとにして、10月に第60回教育史学会において「西ベルリン・ノイケルン区所有の学校田園寮に関する研究ー東西分裂時代のヴァンゼー別荘で存続した学校田園寮ー」というタイトルで学会報告を行ない、ナチとの関連で学校田園寮運動の変容を見るうえで重要な史実であるノイケルン区学校田園寮の存在について取り上げた。1月に名古屋大学教育史研究室の室報に、「学童疎開の史料編纂に関する活動共同体」の関係者が編纂した史料集や、学童疎開と学校田園寮との関係についての言及が見られるG.コックやC.クレッセルらの先行研究について論じた論稿を発表し、学校田園寮運動と学童疎開との関係について、物的な繋がり、人的な繋がり、理念的な繋がりの3つに整理すると共に、両者の関係を検討するうえでハンブルクの学校田園寮運動の指導者であると共にハンブルクの学童疎開を中心で担ったハインリヒ・ザールハーゲについて論じる必要性などを提起した。3月にドイツにわたり、ハンブルク州立文書館、ハンブルク大学図書館、教育史研究図書館、ベルリン大学図書館、国立図書館ライプツィヒ館、ザクセン州立文書館ライプツィヒ館の各所において史料収集を行なった。具体的にはザールハーゲが著した書簡や彼の著作ならびに彼に関する史料、ザールハーゲが関わったハンブルクの学童疎開に関する史料、『学校田園寮』や『ドイツの教育者』などのナチス教員連盟の機関誌(ただし『学校田園寮』は元々はドイツ学校田園寮全国連盟の機関誌)、第二次世界大戦下で新たに設置されるもすぐに学童疎開キャンプとして転用されたイェーシュタットの学校田園寮に関する史料などである。29年度の学会発表や論文の執筆に向けてこれら収集した史料を読解している。本研究を遂行する上で重要な史料を入手することができたがそれらを研究成果として反映させるという点がまだ十分ではないため。平成28年3月にハンブルク、ライプツィヒ、ベルリンの各文書館・図書館で収集した史料を読み進めると共に、それらの史料を補足すべく、10月11日24日にかけて渡独し、再度ハンブルク州立文書館と、新たにベルリン連邦文書館で史料収集に従事した。また、ハンブルク滞在中にはハンブルク大学においてティルマン・グランメス教授から研究上の示唆も頂いた。以上の史料収集の成果を踏まえて、本研究をまとめるべく今年度は2種類の研究に従事した。一つめは、ハンブルクを拠点とした学校田園寮運動の全国的な指導者であったと同時に、第二次世界大戦期にはハンブルクの学童疎開を中核となって担ったという点で、学校田園寮運動と学童疎開との関係を問う上で最も重要な人物と言えるハインリヒ・ザールハーゲの学童疎開認識である。

学校田園寮運動と学童疎開はその背景が全く異なるにも関わらず、ザールハーゲは、学童疎開は学校田園寮運動と同一視し得るものと捉えた上で、学童疎開に積極的な意義を与えると共に、恰も学校田園寮運動の如く学童疎開を推進していったことを明らかにした。こうした一つめと同様の方向性をもつものであるが、二つめは、学校田園寮運動の機関誌『学校田園寮』に見られた、ザールハーゲも含む様々な学校田園寮運動指導者の学童疎開認識である。『学校田園寮』においても、意図的とも言える論法もとりながら、学校田園寮運動と学童疎開とが密接な関係を有しているということが論じられており、学校田園寮運動と学童疎開を同一視する見方はザールハーゲに止まらず第二次世界大戦下の学校田園寮運動関係者に広く見られたことを明らかにした。双方共に、学校田園寮運動と学童疎開とを架橋する研究として、重要な意義を有するものである。第二次世界大戦下ドイツの学童疎開と、教育活動の深化を目的として自然豊かな地域に設けられた宿泊型教育施設である学校田園寮(Schullandheim)の普及拡大を目指した学校田園寮運動の関係に焦点を当てた研究である。ハンブルクの学童疎開を中核で担ったハインリヒ・ザールハーゲを始めとする学校田園寮運動の指導者たちが、学童疎開を学校田園寮運動と同一視できるものと位置付けることで学度疎開もまた「優れた教育活動」であると捉えて学校田園寮運動の如く学童疎開を進めたことを明らかにし、その起源も含めて本質的には全く異なる学校田園寮運動と学童疎開が、表面的な類似性のために結び付けられたことの問題を指摘した。とりわけH.ザールハーゲが学童疎開の指揮をしたハンブルクに焦点を当てて研究を進めていく。ハンブルクの学童疎開に関する先行研究を押さえると共に、夏季においてハンブルク中央州立文書館において学童疎開に関する史料収集にあたる。また同じく夏季に再度ベルリン連邦文書館を訪れると共に、27年度においては閉鎖中であったためアポをとったものの訪問することができなかったブランデンブルク中央州立文書館においても多岐にわたるナチ時代における学校田園寮運動に関する史料を収集する。平成27年度にまとめた西ベルリン・ノイケルン区のヴァンゼー会議に関する研究をさらに推し進めて平成28年度の教育史学会で報告をする。またハインリヒ・ザールハーゲとハンブルクでの学童疎開に関して研究科紀要や研究室紀要等において論文を掲載する。28年度中に収集した史料の読解をとにかく継続して研究成果に反映させることが最重要課題であり、それらの史料読解を通して28年度の史料収集の穴を把握し本研究の最後となる9月のドイツでの史料収集を効果的に行なうことも重要である。ドイツ現代教育史夏季のドイツ滞在における史料収集に関して当初は3週間を予定していたがどうしても2週間しか予定が取れなかったことや、洋書の発注が十分に進められなかったことが要因として挙げられる。勤務先の校務との関係で史料収集のためのドイツ滞在を短くせざるを得なかったことが最も大きな要因である。史料収集のためのドイツ滞在の時間を十分に取ると共に、洋書の発注を効率よく行っていく予定である。今年度は9月にドイツでの史料集を滞在を予定しているが、27年度・28年度と異なり十分に滞在時間が取れる予定であるため上記の理由は解消することができる。
濃度傾斜表面による表面化学波の伝播プロセス制御

白金表面では、CO酸化反応中に、時間空間的に変化する化学波やスパイラル波に代表される自己組織構造が形成される。これまで、TiO2や金を蒸着することで、この時空間パターンの形成条件、進行方向、形状を制御する試みを行ってきたが、時空間パターンが進行する向きを決定することは困難であった。本研究では、金濃度傾斜表面を用いて白金上の時空間パターンの進行の向きを制御することを目的として、以下の実験を行った。本装置の特徴は、これまでの表面の仕事関数を用いて、表面の顕微イメージ像を測定するPEEMと異なり、X線光電子を弁別することで、元素の分布のイメージ像を検出することができる点、光源を切り替えるだけで、PEEM法と同じ場所を調べることができる点、および反応条件下のin-situ条件で測定できる点である。本装置では、X線源として、Mgターゲットを用い、分光結晶によりサンプル上に集光した。更に、飛び出した光電子はWien filterにより、分光され、電子レンズにより結像する。これまでに全電子像の測定とスペクトル像の観測する事ができ、現在最終調整により光電子像測定の段階に入っている。2.金の濃度傾斜表面を作り、PEEMを用いて予備的な測定を行った。その結果、金の蒸着量に対応して、自己組織構造が変化していくことを確認することができた。
シロアリの初期巣における兵隊の分化機構

防衛専用の兵隊の存在は,社会性昆虫のシロアリが持つ大きな特徴である。自然条件下の兵隊分化に伴う未知の生理変化を検出するため,兵隊分化がほぼ同時に生じる初期巣に注目した。ネバダオオシロアリで各個体の発生運命を調べた結果,兵隊に分化する予定個体の特定に成功した。この個体で特異的に発現上昇する遺伝子や,特徴的な行動を引き起こす因子を見出した。兵隊分化は,職蟻の幼若ホルモン(JH)量の上昇に応じて起こるが,JH量の変動をもたらす調節機構を初めて明らかにすることができた。防衛のための高度に特殊化した兵隊の存在は,社会性昆虫のシロアリが持つ大きな特徴である。兵隊分化は,職蟻の幼若ホルモン(JH)量の上昇に応じて起こるが,JH量の変動をもたらす調節因子の実体は未だ不明である。また,職蟻へのJH投与による人為的な分化誘導解析から,兵隊分化時の個体の生理状態が種間で大きく異なる可能性も示されている。そこで本研究は,自然条件下の兵隊分化に伴う生理変化を検出する為,種を問わず兵隊分化がほぼ同じタイミングで起こる創設直後のコロニーに注目する。本年度は,昨年度から引き続いてネバダオオシロアリの初期コロニーで同定された候補因子(リポカリン様タンパク質)の解析を進めた。具体的には,RNAiの解析個体数を増やし,コントロール(DWおよびgfp dsRNAのインジェクション)と比較して,候補因子のRNAiでは兵隊分化率が有意に低下し,半数以上の個体が職蟻へ脱皮することを確認した。さらに,インジェクション後の行動解析も行い,兵隊分化には生殖虫(特に女王)との個体間相互作用の頻度が重要である可能性を示した。また本年度は,兵隊を特徴づける形態の変化に拘わる因子の解析も行った。具体的には,ヤマトシロアリの兵隊のクチクラに注目し,分化過程での組織変化を観察すると共に,クチクラ形成に関係する遺伝子の発現解析を行った。その結果,チロシン代謝経路を構成する遺伝子(Laccase2)が,兵隊分化過程で顕著に働くことが重要であることが示唆された。以上の結果の一部は,原著論文にまとめると同時に,第49回日本節足動物発生学会,第84回日本動物学会,第73回日本昆虫学会,第58回日本応用動物昆虫学会,平成25年度日本動物学会中部支部会(優秀学生発表賞受賞)にて発表した。本年度は,大型で飼育が容易なネバダオオシロアリを使用し,300以上の初期コロニーを作製した。孵化個体は全て個体識別し,どの齢の職蟻から兵隊が分化するかを正確に記録した。その結果,最初に3齢に脱皮した個体が常に兵隊に分化した。更に,最初の3齢個体(予定兵隊)の出現から兵隊への脱皮に至るまでの個体間相互作用を観察したところ,予定兵隊は他の職蟻よりも生殖虫からの栄養交換を顕著に多く受けていた。続いて,分化前に特異的に発現する遺伝子を網羅的に探索することを目的とし,次世代シーケンサーを用いたRNA-seqを行った。その結果,予定兵隊では,巣内で2番目に生じた3齢個体と比較して,キイロショウジョウバエのリポカリンNeural Lazarilloのホモログ(ZnNLaz)が顕著に高い発現を示した。ZnNLazのRNAiを行った結果,コントロールと比較して,兵隊に分化する個体の割合は著しく減少し,多くの個体が4齢に脱皮した。ショウジョウバエでは,NLazがインシュリンシグナル経路を抑制することが知られるため,兵隊分化過程においても本経路の関与が強く示唆される。以上の結果の一部は,原著論文にまとめると同時に,第60回日本生態学会,第57回日本応用動物昆虫学会,平成24年度日本動物学会中部支部会(最優秀学生発表賞受賞)にて発表した。

昨年度に引き続き,大型で飼育が容易なネバダオオシロアリの初期コロニーで特定された候補因子(リポカリン様タンパク質)の解析を進めた。タンパク質の局在を調べるために,特異的な抗体を作製して免疫組織染色を行ったところ,巣内で最初に3齢に脱皮した個体(予定兵隊)の腹部で特異的なシグナルが検出された。さらに,液体クロマトグラフによる定量の結果,予定兵隊の脳内のドーパミン量は他の同齢個体よりも高いことが示され,リポカリン様タンパク質の発現レベルの上昇とも関係する可能性が得られた。以上の成果は,平成27年度中に取り纏めて論文発表する予定である。また本年度は,本種や他種(ヤマトシロアリ)におけるJHの作用に関する解析も行った。どちらの種においても,JHは兵隊分化を促す中枢因子であると同時に,個体の各部位でのJHシグナル伝達経路の活性化を介して,生殖腺の発達を制御する重要因子であることが明瞭に示された。以上の結果の一部は,原著論文にまとめると同時に,第10回国際JH会議,第17回国際社会性昆虫学会,第85回日本動物学会,第59回日本応用動物昆虫学会,平成26年度日本動物学会中部支部大会(最優秀学生発表賞受賞)にて発表した。進化発生学RNA-seqによる候補因子の特定は昨年度に行うことができ,その後の機能解析もスムーズに進行している。ただし,他の候補因子に関する解析は殆ど進んでいないため,(2)とした。当初の計画では,次世代DNAシーケンサーを用いた網羅的トランスクリプトーム解析は2年目に行う予定だったが,コロニー内で兵隊に分化する個体の特定と行動解析の結果を得ることが想定以上に早く完了したため,1年目から着手できた。本解析の遂行により,極めて重要な候補遺伝子の特定にも成功したため,今後の進展が大いに期待できる。兵隊分化前に特異的に発現する候補遺伝子の作用機序を詳細に明らかにすることを目指す。まず特異的抗体を作製し,免疫組織染色を行うことで発現部位やタンパク質の挙動を確かめる。RNAiを利用したノックダウンの効果を,行動学的・分子生物学的に更に解析を進める。ネバダオオシロアリ以外の対象種(シロアリおよびゴキブリ)からもホモログを取得し,候補遺伝子の分子進化学的な解析も進める。最終年度のため,成果を取り纏めてハイグレードなジャーナルを目指した論文執筆も行う。次世代DNAシーケンサーを用いた網羅的トランスクリプトーム解析により,兵隊分化前に特異的に発現する候補遺伝子を特定することに成功した。今後はまず,この候補遺伝子の作用機序を明らかにすることを目指す。具体的には,発現部位の特定を目指すと共に,RNAiを利用したノックダウンの効果を行動学的・分子生物学的に解析する。また,他の候補遺伝子についても同様に解析を進める。さらに,各遺伝子の働きを,ネバダオオシロアリ以外の対象種においても解析する。兵隊分化を規定する候補遺伝子の作用機序を明らかにするために,免疫染色やリアルタイム定量PCRを行う。さらに,ネバダオオシロアリのRNA-seqの繰り返し実験や,他種における次世代DNAシーケンサーを用いた網羅的トランスクリプトーム解析を行うために,高額な試薬キット類などの消耗品が大量に必要となる。また,RNA-seq解析を行うための基礎生物学研究所への出張旅費や,学会(動物学会,昆虫学会または応用動物昆虫学会)への参加旅費も必要となる。