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東アジア産ヤブマオ属植物における無融合生殖種の起源と進化過程の解析

東アジア地域において無融合生殖種を除き最も多くのヤブマオ属の種が集中する中国南部の植物標本を多く収蔵する中国科学院華南植物園植物標本館(IBSC)を2006年12月に訪問し,基準標本を中心に所蔵されている標本の調査を行った。その結果,いくつかの新事実が判明した。それらは以下の通りである。中国南部の主に石灰岩地に分布するBoehmeria dolichostaohya W.T.WangとB.strigosifolia W.T.Wangは,最近は全く同一のものとされているが,IBSCに保管される両者の正基準標本を調べた所,確かに両者は葉や花被の形態では区別が困難であったが,葉の表面の毛の性質で明らかに区別できることがわかった。この特徴と,両者の分布範囲が大きく重なっていることにより,両者は同一種内の変種として認識可能である。中国南東部に多く見られるBoehmeria densiglomerata W.T.Wangは,葉や雄花のつき方などの特徴がB.doliehostachya W.T.Wangによく似ており,近縁と考えられる。これらの種は花粉の性質から両性生殖をすると考えられ,かつ日本や中国中部に広く分布する他の無融合生殖種に花被の形態が近い。昨年度の研究において,中国でBoehmeria clidemioides Miq.var.diffusa Hand.-Mazz.とされている植物は東南アジアの真のvar.diffusaとは異なると結論付けた。しかし,中国でも少なくとも雲南省南部には真のvar.diffusaが生育していることが判明した。この他,中国産タデ科植物標本に関しても調査を行い,従来日本固有とされていたマダイオウRumexmadaio Makinoに酷似する植物が四川省に産すること,中国南部においてコガネギシギシR.maritimus L.とされていた植物はニセコガネギシギシR.trisetifer Stokesであり,花被片の刺の長さには変異が大きいこと,広東省や山東省青島で日本のものと同じイタドリFallopia japonica(Houtt.)Ronse Decr.が採集されていること,中国大陸には報告のなかったキヌタデPersicaria lapathifolia(L.)Delarbrevar.lanata(Roxb.)H.Haraが中国南部一帯に広く分布すること,中国西南部に東南アジア固有とされたPersioaria odorata(Lour.)Sojakが産し,日本のサクラタデもこれと種としては同じと考えられることなどが新たにわかった。2004年9月18日22日に九州中部と西北部で、ヤブマオ属植物の現地調査を行い、ヤブマオ属植物11分類群を含む98点の植物を採集した。採集したヤブマオ属植物はおしば標本にすると共に、葉の一部をDNAサンプル用にシリカゲル乾燥し、また枝を挿し木して東北大学大学院理学研究科附属植物園において栽培した。2004年5月に京都大学総合博物館(KYO)においてヤブマオ属植物等の標本調査を行った。2005年2月20日24日に、中国国立植物標本館(PE)を訪問し、また2005年3月20日25日に、中国科学院昆明植物研究所(KUN)を訪問して、ヤブマオ属植物等の標本調査を行った。その結果、2003年度に当時東北大学の大学院生であったN.Acharyaが新種と考え、、筆者と共同で発表の準備をしている2新種のうち、Boehmeria yunnanensis N.Acharya et al.が、2003年末にFlora of China vol.5において発表されたB.conica C.J.Chen et al.と同一であることを確認した。また、もう1種のB.minuticymosa N.Acharya et al.は、それまで確認された産地は中国広東省、タイ、ミャンマー、インド、インドネシアであったが、新たに中国の広西チワン族自治区と雲南省それにベトナムに産することが明らかとなった。本種は中国ではB.platyphylla D.Donと混同されていた。また、ネパールに広く分布するが中国未記録のB.ternifolia D.Donが、チベットのネパール国境近くにわずかに産することも明らかとなった。また、同時に行ったタデ科植物の標本調査において、これまでミャンマー固有とされてきたBistorta burmanica Yonek. & H.Ohashiが中国雲南省にも産すること、B.suffulta var. suffultoides (A.J.Li) Yonek. & H.Ohashiの分布は雲南省西北部に限られ、他地域からの記録は全て同定の誤りであることが明らかとなった。日本のカラムシ(広義:Boehmeria nivea (L.)Gaudich.)は従来中国から古い時代に渡来したものと考えられているが、島根県では山中の林下に生育しており、この場所のものは民家周辺に生育している普通のカラムシとは葉の毛の性質が異なっていた。標本調査の結果、これと同じ型のものは日本では中国地方近畿地方北部に集中して存在することが明らかになった。島根県での生育環境を考慮すると、この型は日本在来のものである可能性が高い。日本の変種の中で最も古くに記載されたvar. concolor Makinoは近畿地方北部の標本に基づいているので、この型に対してつけられた可能性がある。

中国地方南部において最も普通に見られるBoehmeria clidemioides Miq.は、従来その大部分が変種var. diffusa (Wedd.) Hand. -Mazz.に当てられているが、Boehmeria clidemioides var. clidemioidesとvar. diffusaは少なくともミャンマーでは明らかに異なる分布標高と形態的特徴を持つこと、中国のものの大部分はそのどちらとも異なることが明らかになった。また、標本調査の結果、タイ北部から記載されたvar. plantyphylloids Yaharaは、Flora of Chinaで扱われている通りvar. clidemioides Miq.と区別できないことが明らかとなった。ヤブマオ属とは別に、日本産ヤナギ科植物についても、ヤマヤナギSalix sieboldiana BlumeとシライヤナギS.shiraii Seemenに関して標本調査を行った。前者はかつては多くの種に区別されてていたが、これらの中で九州南部に生育するサツマヤナギと呼ばれた型はヤマヤナギの変種として区別可能であるが、それ以外の型は明確に区別することが困難であることがわかった。後者のうち、関東山地と長野県に生育するものは典型的なものとは少し異なり変種として区別できること、埼玉県から記載されたチチブヤナギがこれに当たることがわかった(Ohashi and Yonekura, in press)。また、オランダ国立標本館ではシーボルト標本の調査をも行った。結果、ダイオウ属(タデ科)と同定されていた標本が、実はウバユリ(ユリ科)の葉に過ぎないことが判明した。東アジア地域において無融合生殖種を除き最も多くのヤブマオ属の種が集中する中国南部の植物標本を多く収蔵する中国科学院華南植物園植物標本館(IBSC)を2006年12月に訪問し,基準標本を中心に所蔵されている標本の調査を行った。その結果,いくつかの新事実が判明した。それらは以下の通りである。中国南部の主に石灰岩地に分布するBoehmeria dolichostaohya W.T.WangとB.strigosifolia W.T.Wangは,最近は全く同一のものとされているが,IBSCに保管される両者の正基準標本を調べた所,確かに両者は葉や花被の形態では区別が困難であったが,葉の表面の毛の性質で明らかに区別できることがわかった。この特徴と,両者の分布範囲が大きく重なっていることにより,両者は同一種内の変種として認識可能である。中国南東部に多く見られるBoehmeria densiglomerata W.T.Wangは,葉や雄花のつき方などの特徴がB.doliehostachya W.T.Wangによく似ており,近縁と考えられる。これらの種は花粉の性質から両性生殖をすると考えられ,かつ日本や中国中部に広く分布する他の無融合生殖種に花被の形態が近い。昨年度の研究において,中国でBoehmeria clidemioides Miq.var.diffusa Hand.-Mazz.とされている植物は東南アジアの真のvar.diffusaとは異なると結論付けた。しかし,中国でも少なくとも雲南省南部には真のvar.diffusaが生育していることが判明した。この他,中国産タデ科植物標本に関しても調査を行い,従来日本固有とされていたマダイオウRumex
転写因子Junの核局在化機構

動物細胞における核タンパクの局在化を核移行シグナル(NLS)を認識する機構の観点から研究を行った。b-Zip構造をもち転写因子として働くがん遺伝子(jun)産物JunのNLS(Arg-Lys-Arg-Lys-Leu)は動物細胞の中で働くNLSとしては最も短い。この配列を含むペプチドはJunと無関係なタンパクも核内に移行させることができる。JunのNLSを認識する分子の実体を生化学および免疫化学の手法を用いて検討した。(1)動物細胞を放射性アミノ酸を取り込ませて標識し、合成NLSペプチドおよびマルトース結合タンパクを融合させた様々な変異JunをリガンドとしてアフィニティークロマトグラフィーでNLS結合タンパクの分離を試みた。しかしNLSに高い親和性をもち特異的に結合するタンパクの分離には至っていない。(2) NLSペプチドに対する抗体の抗イディオタイプ抗体がNLSによる核移行を阻害した。このイディオタイプ抗体は複数のタンパク(20k-40kD,60kD,90kDなど)に結合でき、そのほとんどは非イオン性界面活性剤に不溶性であった。これらのタンパクが単独であるいは複合体を形成してNLS認識機構に関わっている可能性が考えられる。今後はイディオタイプ抗体で認識されるタンパクの分子クローニングを進め、構造を明らかにする。またそれらの細胞内におけるNLS認識の役割について検討する予定でいる。
拘束系及びソリトン系とその量子化の研究

本研究では今年度も、超弦理論におけるソリトンであるブレイン上に実現されている非可換場の理論の非摂動的性質を研究しました。このようなソリトンとしてのブレインの上で実現している非可換場の理論を調べることは、ソリトンの量子化をより深く理解していくためには重要です。今まで弦理論は時間に依存しない静的な場合にはかなりいろいろな解析がなされていますが、時間依存性を持った場合は弦理論によってブラックホールの形成過程や宇宙論を研究する上で重要です。我々はそのような時空中でDブレインを考えたとき、時間に依存した非可換性をもつ場の理論や開弦理論が導かれることを示しました。関連して、時間依存性を持ったブレイン解の一般的構成法を与えました。ここで新たに構成したSブレイン解は、内部空間の大きさが時間に依存した厳密解であり、物理的に大変面白いインフレーション模型を与えることが分かって、大きな注目を浴びています。さらにその模型の性質を詳しく調べ、内部空間がコンパクトな双曲型空間だけでなく、平坦な場合や曲率が正の空間でもインフレーションが可能なことを発見しました。しかしこの模型では宇宙論的な問題を解決するための十分な膨張が得られないことも明らかになりました。そこでいろいろな場合を系統的に調べ、我々の空間と内部空間を両方とも双曲型空間にすると、インフレーションがいつまでも続くような模型が可能であることが分かりました。一方で超弦理論の可解な背景時空としてPP waveという時空が知られています。超弦理論が自明でない時空に埋め込まれたときは、一般に可解でなくなるため理論のスペクトルや構造などが分からなくなりますが、一方そのような時空での超弦理論の性質を調べておくことは量子重力を理解する上で重要です。そのために、このPP wave時空解がどの程度の条件を課せば得られるものであるかという問題を、超対称性を課すことにより調べました。またこのような時空の中でのDブレイン解を以前に開発した手法を用いて非常に一般的に構成しました。これは今後いろいろな解析に使われるものと期待しています。またカイラルボソンを非可換時空でいかに定義すればよいかを調べ、矛盾なく定式化する方法を発見しました。ブレインを用いた宇宙論的な模型の解析も行いました。本研究では今年度、超弦理論におけるソリトンであるブレイン上に実現されている非可換場の理論の非摂動的性質を研究しました。我々はまず通常は超対称性が実現しないと考えられているD、反Dブレイン系に非自明な背景場がある場合は、超対称性が実現する場合があることを示しました。この結果は学術雑誌PhysicsLettersに掲載されました。またそれを高い次元に拡張して、弦理論の非摂動的定式化である行列模型も用いて、このような系の非摂動的性質を詳しく調べました。この結果は学術雑誌Journal of High Energy Physicsに掲載されました。今まで弦理論は時間に依存しない静的な場合にはかなりいろいろな解析がなされているが、時間依存性を持った場合は弦理論によってブラックホールの形成過程や宇宙論を研究する上で重要です。私はそのような時空中でDブレインを考えたとき、時間に依存した非可換性をもつ場の理論や開弦理論が導かれることを示しました。これは学術雑誌PhysicsLettersに掲載されています。現在Physics Lettersに投稿中です。また一般のp次元的なブレイン(pブレイン)を記述する作用のいろいろな形を与える系統的な手法を開発し、それを用いてpブレイン、とくにメンブレインの量子化に役立てたいと思っています。この前半の結果はJournal of High Energy Physicsに投稿中です。

超弦理論が自明でない時空に埋め込まれたときは、一般に可解でなくなるため理論のスペクトルや構造などが分からなくなりますが、一方そのような時空での超弦理論の性質を調べておくことは量子重力を理解する上で重要です。そのために、このPP wave時空解がどの程度の条件を課せば得られるものであるかという問題を、超対称性を課すことにより調べました。またこのような時空の中でのDブレイン解を以前に開発した手法を用いて非常に一般的に構成しました。これは今後いろいろな解析に使われるものと期待しています。またカイラルボソンを非可換時空でいかに定義すればよいかを調べ、矛盾なく定式化する方法を発見しました。ブレインを用いた宇宙論的な模型の解析も行いました。
「研究と教育」から見た量子統計力学の形成過程の研究

本研究は,近年の科学史研究で中心的なテーマである研究と教育の相互作用を,量子統計力学と呼ばれる物理学の一分野の歴史を検討することで例示するものである.とくに,教科書という媒体を,理論体系の変化とその普及をあらわす歴史的対象として重視する.その際,状態和と呼ばれる計算テクニックの導入による教科書の変化を中心的に検討する.これにより,量子統計力学の理論体系の形成過程の記述を与えるとともに,教科書の執筆が知識体系の変化をともなうきわめて創造的な営みであったこと,また教科書が学生のみならず専門家にとっても有用なリソースであったことを示す.本研究は,近年の科学史研究で中心的なテーマである研究と教育の相互作用を,量子統計力学と呼ばれる物理学の一分野の歴史を検討することで例示するものである.とくに,教科書という媒体を,理論体系の変化とその普及をあらわす歴史的対象として重視する.その際,状態和と呼ばれる計算テクニックの導入による教科書の変化を中心的に検討する.これにより,量子統計力学の理論体系の形成過程の記述を与えるとともに,教科書の執筆が知識体系の変化をともなうきわめて創造的な営みであったこと,また教科書が学生のみならず専門家にとっても有用なリソースであったことを示す.
形成体系と具体的モデルという観点からの西田幾多郎の哲学の新解釈

西田哲学は、絶対無の自己限定として全ての実在を説明する。絶対無とは、「それ自身として可能なもの」の集合と解することができる。互いに不両立のものが含まれるので、当然矛盾を内蔵する。従って存在としては無である。この絶対無は、その中にべき集合や直積集合を形成し、基礎的な構造となる。全体である絶対無から、実在がその部分として形成される。この時、部分は全体たる絶対無の同型写像となっている。この関係が西田の自覚である。この自覚において、絶対無と実在を媒介するものが存する。それは、矛盾を含む絶対無に包摂される無矛盾の構造であり、実在はこの無矛盾の構造を同型写像するものとして成立する。西田はこれをイデヤと呼ぶ。世界も、そして世界の時間的な変様である「時代」も、国家も個人もイデヤの同型写像である。絶対無に包摂される無矛盾の構造は無数にあるので、可能な世界も無数にあると考えられる。上述のように、全ての実在はイデヤの同型写像であるから、それらは互いに同型である。そこで、イデヤは全ての実在に見出される形式的構造とみることができる。形式的とは、一切の意味内容を持たないことであるが、ここでのイデヤは全ての実在の構造となっているので、特定の意味内容を持ってはいないのである。このイデヤについての理論を作れば、それは上記の意味での形式的体系となるであろう。すると、世界や個人は、この形式的体系のモデルということになる。このような観点に立つと、関係の関数的把握と表裏一体のものである「存在性に対する無関心」が見えてくる。世界は形式的なもののモデルとして実在するが、可能なモデルは一つではない。他ならぬこの世界が実在する根拠が西田の体系の中で語られることはない。西洋の存在の形而上学のディコンストラクションともいえる西田哲学は、存在の根拠に関する思弁(例えば、トマスの「存在の分有」)を排する所に成立しているのである。
圧電材料のハイパワー特性の定量的モデル化

本研究では、医療用超音波デバイスや超音波探傷用探触子のような強力超音波デバイスにおいて、大振幅励振においても高性能な入出力特性を維持可能な圧電デバイスの開発と、強力超音波応用分野における環境に配慮した非鉛系圧電材料の実用化を目指し、圧電材料のハイパワー特性の定量的評価方法の考案を目的としている。本年度は圧電デバイスで広く用いられる圧電縦効果振動(分極方向と平行な方向の圧電振動)について、高次弾性を考慮したハイパワー特性のモデル化を行った。圧電横効果の場合では、分極方向が振動方向と垂直であるため電界が一様であり、LCR等価回路を用いたモデルを用いることができるが、圧電縦効果の場合では、圧電体自身の歪みによって反電界が生じ電界が一様でなくなるため、伝達マトリックスを用いたモデル化を行った。さらに、考案したモデルを用いてチタン酸ジルコン酸鉛(Pb(Zr,Ti)O3[PZT])振動子を用いた高次弾性定数の測定を行い、圧電横効果と同様にハード系材料では高次弾性定数の絶対値が低く、非線形振動が抑えられることを明らかにした。また、ハイパワー特性に優れた非鉛圧電材料を用いて、積層型圧電素子の圧電縦効果振動と弾性フィンを利用した回転型の超音波モータの設計・試作を行った。積層型圧電素子にたわみ方向の力がかからないように、縦振動を弾性フィンによって回転力に変換し、それによってロータを回転させている。今後はこの超音波モータを用いて、材料特性だけでなく、実際のデバイスとしてのハイパワー特性を評価していく。圧電縦効果の非線形特性評価を行い、環境に配慮した非鉛圧電材料を用いた超音波モータの設計を完了しているため。縦振動を対象とした3次弾性定数と伝達マトリックスを用いた圧電非線形モデルを拡張することで、たわみ・ねじり振動に対応したモデル化を行い、さらに非線形有限要素法として確立することを目指す。これにより、実際の超音波デバイスで生じうる3次元の複雑なモード形状についても実特性に近い水準の計算ができ、高性能なデバイスの設計に期待が持てる。またこれと同時に、鉛系圧電材料の代替候補となる非線形特性・温度特性に優れた非鉛圧電材料を用いて超音波モータを試作し、実駆動特性の評価を行う。さらに得られた特性を材料開発プロセスに還元し、よりハイパワー特性の優れた圧電材料の開発を行っていく。これにより、強力超音波分野での非鉛圧電材料の実用化を目指す。
類をなさない派生接辞の研究： 英語のa- の定着・衰退・拡散

本課題の目的は、英語の場所格前置詞から派生接尾辞への文法化の過程を明らかにすることと、そのようにして生じた接辞の共時的な文法特性について理論的に検証することである。研究実施計画を立てた段階では、言語接触の問題までは考えていなかった。しかし、文法化による派生接辞の発達という問題を調査する中で、フランス語との言語接触で英語にとりこまれた接辞との比較を行うとよいことに気がついた。当初計画していた軸と、新たに見つけた軸を比較しながら研究を進め、論文3本と共著書1冊を発表することができたので、当初の計画以上に進展していると考える。また、昨年の段階で「今後の研究の推進方策」として計画した通り、生産性の研究で著名な海外の研究者を招き、共同研究を行い、シンポジウムを行うこともできた。(1)執筆を依頼されている『最新英語学・言語学シリーズ第9巻レキシコンと形態論』(開拓社)の原稿を執筆し、共著者と共に内容について議論し、出版の準備を行う。(2)2019年1月に、本課題を基課題とする、国際共同研究加速基金(国際共同研究強化A)の交付内定が決まったので、そこでの共同研究を見据えて課題の総括を行う。本研究の目的は、2012年2015年に研究代表者が行った科研費研究課題「語彙素単位の形態論に基づく派生形態論の研究」(課題番号24520417)の中で行った形容詞派生の研究を、形容詞派生接辞のひとつとされる接頭辞a-に注目して深化させることである。接頭辞a-は、英語の他の形容詞派生接辞と比べて特殊であり、類をなさない接辞であるといえる。特殊性の1つ目は、場所の前置詞からの文法化によって発達したという点、2つ目は、派生されるa-形が、英語の派生形容詞としては例外的に叙述用法しかもたないという点である。また、3点目として、a-形の中には、-lyのような接辞を付けることなくそのままの形で副詞としても使えるものがかなりある。今年度の研究では、まず、Nagano (2016)において、1Nagano (2014)で提案した前置詞on, inから接頭辞a-への文法化のプロセスを精査し、文法化の終点としての接頭辞a-が対応する範疇には、Pred (Baker 2003)だけでなく、Path (Svenonius 2010)もあることを論じた。また、2文法化によってPredもしくはPathに相当するa-が定着したのち、後期近代英語期において「a-を動詞に付加して分詞的形容詞を派生する語形成規則」が成立したという仮説を提案した。さらに、長野(2016)では、3a-の生産性というこれまで注目されてこなかった側面に光をあて、その通時的な変化を明らかにした。この接辞は、availabilityという質的概念としての生産性とprofitabilityという量的概念としての生産性を区別するべきであることを示す好例であることがわかった。交付申請書に記した研究実施計画によると、今年度は、接頭辞a-に関して明らかにするべき4つの研究課題Q1-Q4のうちの3つについて、関連文献の調査を行うことと電子コーパスでの調査を行うことを挙げている。結果としては、文献を調査するだけでなく、3つの問題に対して具体的な仮説を提案することができる程度まで研究を進めることができた。ただし、コーパス調査には思ったほど時間を費やすことができなかった。また、本科研課題の計画には含まれていなかったのだが、方言要素としてのa-を考える中で飛躍的に進んだテーマがある。それは日本語博多方言の文末詞に関する研究である。これらを総合するに、本研究は「当初の計画以上に進展している」と判断してよいと考える。本課題の目的は、英語の派生形態論のうち、形容詞を派生するタイプに焦点を当てて、その共時的側面と通時的側面の両方について研究を進めることである。特に、形容詞を派生する接辞のなかでも、特に特殊性の高い接頭辞a-について、全容の解明を目指している。今年度は、1従来から接頭辞a-と同じように右側主要部規則(Williams 1981)の反例とされてきた接頭辞en-の共時面と通時面に関する考察、2英語の派生形容詞の主要タイプの1つである関係形容詞に関する考察を進め、論文として発表した。まず、1について、長野(2017)において、to encage, to envisionのような派生動詞の共時面と通時面のそれぞれについてOxford English Dictionary Onlineや大型コーパスからのデータを用いて詳細に考察した。その上で、接頭辞en-が「形態的に複雑な語の主要部はその右側に来る」という右側主要部規則の反例ではないことを実証した。これら2つの研究を元にして接頭辞a-の位置づけを考えた場合、第1に、a-はen-と異なり右側主要部規則の真の反例である。第2に、a-は「ワンステップで」性質形容詞を派生する接辞であり、Britishのように名詞から関係形容詞を経由して「ツーステップで」性質形容詞を作る過程とは独立している。研究実施計画を作成した時点で立てた4つの具体的研究課題をほぼ解決することができた。それに加え、当初の計画にはなかった、他の接頭辞との比較や、関係形容詞由来の性質形容詞との比較にも着手することができた。よって、当初の計画以上に進展していると判断してよいと考える。

本課題の目的は、英語の場所格前置詞から派生接尾辞への文法化の過程を明らかにすることと、そのようにして生じた接辞の共時的な文法特性について理論的に検証することである。研究実施計画を立てた段階では、言語接触の問題までは考えていなかった。しかし、文法化による派生接辞の発達という問題を調査する中で、フランス語との言語接触で英語にとりこまれた接辞との比較を行うとよいことに気がついた。当初計画していた軸と、新たに見つけた軸を比較しながら研究を進め、論文3本と共著書1冊を発表することができたので、当初の計画以上に進展していると考える。また、昨年の段階で「今後の研究の推進方策」として計画した通り、生産性の研究で著名な海外の研究者を招き、共同研究を行い、シンポジウムを行うこともできた。(1)電子コーパスもしくはLiterature Onlineでのデータ検証に時間をかけ、Nagano (2016)および長野(2017)での仮説を厳密に検証していく。また、生産性の概念を文献にあたって整理し、その中でa-の特殊性を論じる。(2) a-は、現代英語ではアメリカ南部方言で最も生産的である。この側面について考えていくため、英語の方言学の知見を日本語方言学の知見と比較して整理したい。(3)上記のように、本研究課題は当初の計画以上に進展しているため、接頭辞a-と対照言語学的に関連する日本語の方言形態素についても研究を進める。具体的には、日本語博多方言のアスペクト形態素トウ・ヨウなどである。(1)研究課題最終年度に当たり、研究成果の全容を日本語でまとめた論文を執筆する。(2)長野(2016)「英語の接頭辞a-の生産性の変化について」では、生産性という重要概念について考察した。それを基に、生産性に関する研究で著名な海外の研究者との共同研究を行いたいと考えている。今年度はそのための各種準備を行う。(1)執筆を依頼されている『最新英語学・言語学シリーズ第9巻レキシコンと形態論』(開拓社)の原稿を執筆し、共著者と共に内容について議論し、出版の準備を行う。(2)2019年1月に、本課題を基課題とする、国際共同研究加速基金(国際共同研究強化A)の交付内定が決まったので、そこでの共同研究を見据えて課題の総括を行う。研究資料の購入が予定していたほどスムーズに進まなかったためである。また、パソコン、スキャナー、プリンターその他の機器も購入を予定していたが、機能に問題はないため購入を見送った。書籍の費用と国際学会出張に係る旅費が予定していたほど必要ではなかったため、次年度使用額が生じた。翌年度は、論文執筆とともに国際学会での発表、また、海外の研究者との共同研究の準備を行う。それらのために必要な諸費用として使用する計画である。購入を予定していた古書が入手できなかったこと、スペインからの研究者の招聘に関し予定より旅費がかからなかったことが理由である。次年度使用額については、課題の研究遂行に加え、ニュージーランドからの研究者の招聘と、言語接触関連の資料の入手、および上記古書の入手のために使用する。英語の派生形態論関係の資料を取りそろえるとともに、英語方言学、日本語方言学関係の資料も本研究費で購入する。また、次年度は方言フィールドワーク(方言調査)にも行く予定であり、そちらでも経費を使用する。
新規樹立Cre発現マウスを利用したマスト細胞機能制御の分子基盤解明

FcεRIαのローカスにCreをノックインしたマウスを樹立した。この系を用いて各種分子を欠失させたところ、mTORC1シグナルの増強に伴い腹腔内マスト細胞数の増大が観察された。一方、小胞輸送に関わるArfファミリーを欠失させると、出現するマスト細胞数が激減することが分かった。以上の結果は、mTORC1シグナルやArf経路が、マスト細胞分化過程で重要な役割を担っていることを強く示唆する。マスト細胞はIgEの高親和性受容体FcεRIを発現しており、アレルギー疾患をはじめ、様々な免疫応答に関わっている。マスト細胞の分化・機能制御に関する知見の多くは骨髄細胞をin vitroで分化誘導して得られるBMMCを用いて明らかにされてきたが、近年、BMMCと生理的なマスト細胞との質的な乖離が指摘されつつある。しかし、これまで真の意味でマスト細胞特異的なCre発現マウスは知られておらず、個体レベルでマスト細胞の解析を行うことは困難であった。そこで研究代表者は、マスト細胞のアイデンティティを担うFcεRIαの発現に着目し、その下流にCre発現カセットを組み込んだFcεRIα-Creノックインマウスを樹立することで、この課題に取り組んだ。具体的には、予備的な解析からマスト細胞の分化・機能発現に関わることが示唆されてきたmTORC1シグナルとArfファミリーに焦点を絞り、FcεRIα-Creノックインマウスとの交配により、当該遺伝子の欠失させることで、マスト細胞の分化に差異が認められるか、解析を行った。mTORC1シグナル伝達に必須のRaptorを欠失させたところ、腹腔内に存在するマスト細胞数の減少が見られる一方、mTORC1シグナルの負の調節因子であるTsc1を欠失させると、逆に腹腔内マスト細胞数の増加が観察された。以上の結果は、腹腔内マスト細胞の分化や生存にmTORC1シグナルが密接に関わることを強く示唆している。一方、Arfファミリーに関しては、マスト細胞で高い発現が見られるArf1やArf6をそれぞれ単独で欠失させても、マスト細胞の成熟や刺激に有意な変化は認められず、Arf1/Arf6が互いの機能を相補している可能性が示唆された。本研究では、世界初となるマスト細胞特異的Cre発現マウスを用いて、マスト細胞の分化や機能制御に関わる分子基盤を個体レベルで調べることを目的としている。これまでに、当初計画で予定していた、Raptor、Tsc1、Arf1、ならびにArf6の4つの遺伝子をマスト細胞特異的に欠失させることに成功しており、その結果、mTORC1シグナルがマスト細胞の分化・生存に密接に関わることを明らかにする一方、Arf1やArf6の単独欠失ではマスト細胞の分化や成熟、機能発現に変化が認められないことを見出している。これを受け、mTORC1シグナルとマスト細胞機能に関しては、予定通り、感染実験やアレルギーモデルを利用した解析に取り組むべく、対象となるマウスを増やしているところである。一方のArfファミリーを介したマスト細胞機能制御の実体解明に関しては、Arfファミリー間の機能的相補が疑われる結果から、現在、Arf1/Arf6の二重欠失マウスの作出に取り組んでいる。予備的な解析からは、Arf1/Arf6を二重欠失させたマスト細胞において、FcεRI刺激によって引き起こされる脱顆粒反応の減弱が観察されている。

mTORC1シグナルとマスト細胞機能との関連については、mTORC1シグナルを介したマスト細胞分化制御機構の解明を目指すべく、各種転写因子群の発現レベルの解析に取り組むと共に、腹腔内マスト細胞の機能に変化が認められるか否か、in vitro・in vivoの両アッセイ系を併用した検証を行う。一方、Arfファミリーとマスト細胞機能との関連については、Arf1/Arf6の二重欠失マウスを樹立し、個体レベルでマスト細胞数の変動が認められるか否かを明らかにすると共に、in vitroにおける予備的な解析から示唆される、成熟マスト細胞の機能低下が個体レベルでも観察されるか否か、各種アッセイ系を用いて評価する。免疫学
人工細胞系を構成する機能性素子の構造化学的研究

1.酵素類似機能をもつシクロデキストリン(CD)素子と他の機能性素子を集積して、それぞれ個別の素子が持たなかった新たな機能と構造の創造を、ことにイオンや親水基を捕捉する新集積反応場を目指して研究を行った。2.修飾シクロデキスリンによる集積構造の研究:β-CDの触媒機能の向上を設計するための構造研究として、6位の水酸基12個を各種の疎水基で置換した6つのβ-CD誘導体の分子および結晶の構造を精密に研究した。これらの分子はいずれもCD環がホスト、置換基がゲストとして働き、1つの分子でホストとゲストの両機能を同時に所有していることを見出した。すべての誘導体は結晶系が異っても共通して、或る分子のCD環の疎水性内孔に隣接分子の置換基を取り込み、その分子の内孔にさらに次の隣接分子の置換基を取り込む。こうして無限に、特定方向に、化合物により異なるらせん状の分子間包接が続いてカラム構造を形成している。か様な構造はこれ迄の無修飾CDの分子集合様式とは全く異なり、今后、置換基設計により一層機能を高めた集積反応場の可能性を研究する。3.大環状複合素子(2重包接環)の集積反応場によるイオンの補捉:カチオン(【Li^+】,【K^+】)を12-クラウン-4に取り込ませ、得た錯体をγ-CDの内孔に包接させ【Li^+】包接体(1)と【K^+】包接体(2)を、また対照としてカチオンを含まぬ包接体(3)を作った。各結晶を作成し結晶構造を研究してこれらが2重環型包接体であることを決定した。γ-CD、クラウン、カチオンの構成比は3:3:1であった。(1)(3)ともに結晶内には3種の形の包接体分子(A,B,C)が含まれ、CD環はC軸方向に積重なっているが、カチオンはA,B間にのみ取り込まれている。その構造は各々異なり、3成分間の相互作用の差異を反映している。今后、カチオンや包接條件を変えて機能と構造の研究を進展させる。
骨伝導性ＤＮＡ／プロタミン複合体を応用したインジェクション型骨補填材の開発

サケ由来DNAとプロタミンからDNA/プロタミン複合体を合成し,インジェクション型骨補填材としての有効性を検討した.DNA/プロタミン複合体は水と混和するとペーストになり,骨関連遺伝子の発現も向上させた.また,ラット頭蓋骨埋入実験で骨欠損部位にこのペーストを埋入すると新生骨形成が促進されていた.したがって,DNA/プロタミン複合体はインジェクション型骨補填材の素材として有望であると考えられる.サケ由来DNAとプロタミンからDNA/プロタミン複合体を合成し,インジェクション型骨補填材としての有効性を検討した.DNA/プロタミン複合体は水と混和するとペーストになり,骨関連遺伝子の発現も向上させた.また,ラット頭蓋骨埋入実験で骨欠損部位にこのペーストを埋入すると新生骨形成が促進されていた.したがって,DNA/プロタミン複合体はインジェクション型骨補填材の素材として有望であると考えられる.DNA(300basepair)/プロタミン複合体を乳鉢上にて水と練和するとペーストになる.ペーストの粘度は約280Pasであり,粘性は付加型シリコーン印象材に近似し,操作性は優れていた.また,細胞毒性は軽微で生体内で分解されるがその際の組織反応性も温和であった.したがって,インジェクション型の素材としての基本的性質を有していることが判明した.なお,複合体からの抗菌性プロタミン徐放量を測定した.徐放量は極めてわずかであったが徐放されていたので抗菌性を調査したところ,S.aureus,P.aeruginosa,P.gingivalis,P.intermediaに対してわずかであるが静菌性を示した.次に複合体の骨形成促進性を調査するためにマウス骨芽細胞(MC 3T3-E1)を用いて,in vitroでの評価を行った.そこで,まず,複合体ペースト表面に細胞を播種したところ細胞はスフェロイド形成した.このスフェロイド細胞は骨芽細胞としての形質を保持していることが免疫染色やスフェロイドの培養観察から確認できた。また,複合体からDNAが溶出しReal-time PCR法の遺伝子発現試験での骨形成能の確認は困難であったが,ELSA法によるALP活性およびオストオカルシン活性試験より確認できた.だらに,ラット頭蓋骨埋入in vivo試験でのHE染色脱灰標本,オステオカルシン免疫染色非脱灰標本からも複合体の骨形成能の確認ができた.一方,この複合体にバイオセラミック(炭酸アパタイト,α-,β-TCP)を添加した複合体の操作性や骨形成能などを複合体単独と同様の方法で調べた.セラミックを添加すると粘性が増加し,操作性はやや悪くなる.しかし,骨形成能は向上し,最も良好であったのは炭酸アパタイト添加物であった.今後の研究には炭酸アパタイト添加が有効であることが判明した.300bpDNA/プロタミン複合体ペースト自体に骨形成能を有することがin vivo実験より明らかとなった。そこで、さらにこのペーストの骨形成能を精査するために10週齢のラット頭蓋骨埋入実験および細胞実験によるALP活性測定を行った。その結果、このペーストが優れたALP活性を示し、このペーストを埋入した頭蓋骨欠損部には新生骨の形成が認められた。例えば、埋入3ヶ月後の骨量をμーCT分析から画像解析ソフトより求めると、ペースト埋入試料の新生骨再生量は約70%であったが埋入しない試料(コントロール)は約10%であった。この様に300bpDNA/プロタミン複合体ペーストには骨形成能があることが定量実験でも確認できたので複合体のDNA分子量(300bp、3000bp、7000bp、オリジナル)の影響についても検討した。その結果、分子量の小さいDNAを含む複合体の方が骨形成能に優れていることが判明した。これはDNA分子量の異なるDNA/プロタミン複合体の軟組織埋入実験や頭蓋骨埋入実験より分解速度の違いによるものち判明した。次に加齢ラット、糖尿病モデルラット、骨粗鬆症モデルラットにおける300bpDNA/プロタミン複合体の骨再生能についても検討した。その結果、健常ラットより骨再生は若干遅くなるが健常ラットの同様な骨再生を示した。特にFGF-2を添加すると300bpDNA/プロタミン複合体の加齢ラットにおける骨再生は促進されることが明らかとなった。なお、DNA分子量の異なるDNA/プロタミン複合体薄膜上、およびDNA分子量の異なるDNA含有培地で培養した細胞を用い、骨関連遺伝子発現(ALP、OSX、Runx2、OCN)とDNA分子量の関係をReal-time PCRより検討した。その結果、やや分子量の小さい方の発現量はやや高かったが明確な相関は不明であった。DNA(300base-pair)/プロタミン(DP)複合体は水練和よりペーストになるので他の材料との複合化が容易となる.そこで,炭酸アパタイト(Cap)を添加した複合体ペーストを作製し,ラット頭蓋骨欠損部埋入実験より骨形成能を調査した.Capの添加より操作性は悪くなるが,骨形成は良好であった.当初,骨再生にはリン酸カルシウム系無機物の添加が必要不可欠と考えていた.しかし,当年度の実験により新生骨形成量はDNA/プロタミン複合体ペースト単独使用の方が優れていることが新たに判明した.そこで,頭蓋骨ペースト埋入部位の組織と骨膜からアウトグロスさせた細胞を用いて,骨形成関連遺伝子発現の違いをPCR法より比較した.

その結果,培養期間(3日21日)によって異なるが,遺伝子発現は全体的にペースト埋入部位組織の方が高かった.特に.OSX,ALP, OPG, Collagen Iが高く,破骨細胞形成抑制因子OPGの発現を注目している.DP複合体ペーストの骨形成能は優れた骨誘導性と骨再生に適した生体分解速度を有しているからである.すなわち,骨生成できるスペースの確保も重要なであることを示唆している.そこで,DNA分子量(7000base-pairと超高分子Original)のことなるDP複合体を合成し,細胞毒性,軟組織反応性,骨形成能などin vitro, in vivo実験を行ってDNA分子量が複合体の性質に与える影響を検討した.その結果,分子量の影響を大きく受けたのは生体内分解速度と骨形成速度で,分子量が大きくなると生体内分解速度と骨形成速度とも大きく減少した.また,FGF-2を添加した300base-pairDP複合体の骨形成能も加齢ラット(3040週齢)にて調査した.FGF-2の添加より初期の骨形成に有効であることがμCT画像分析,脱灰組織(HE染色)観察などで判明した.まず,期待した通りDNA(300basepair)/プロタミン複合体はペーストになり,細胞毒性は軽微で生体内で分解され,組織反応性も温和など,インジェクション型の素材としての基本的性質を有していることを証明できたことである.また,同時に静菌性や骨誘導性があることもin vitro,in vivo試験にて確認できたことである.さらに,3編の論文投稿と7件の学会発表ができたことはおおむね研究は順調に進展していると自己評価した.25年度が最終年度であるため、記入しない。まず,本研究の基材となるDNA(300base-pair)/プロタミン(DP)複合体ペーストが期待以上に優れた新生骨再生能を有していることが遺伝子発現レベル,動物実験で明らかとなったことである.すなわち,ペースト埋入部位組織と骨膜からアウトグロスさせた細胞を培養し,その細胞を用いて骨関連遺伝子(OSX, OPN, CBFA-1,ALP, OCN, Collagen, OPG)の発現の違いを検討したところ,骨膜由来細胞より骨関連遺伝子の発現が大きかった.DP複合体埋入部位近傍に埋入初期にて構築される組織は,骨膜様組織であると提唱してきたがそれを証明する根拠となっている.さらに,試料埋入3ヶ月にはほぼ骨欠損部は新生骨にて再生されていることもμCT画像分析,脱灰組織(HE染色)観察および画像処理定量分析などより明らかにできた.また,DNA/プロタミン複合体の骨形成速度の調製がDNA分子量の調整により可能であることやFGF-2の添加によりさらに骨形成が促進できることを証明したことも評価できる.さらに,3編の論文投稿と7件の学会発表ができたことはおおむね研究は順調に進展していると自己評価した.DNA(300basepair)/プロタミン複合体の最大の特徴は自己ペーストになることである.その機能を最大限生かして新規インジェクション型骨補填材の開発研究を行う.すなわち,ペーストであるので他の素材との混合が容易である.
過酸化脂質由来4-ヒドロキシノネナ-ルの毒性発現機構に関する免疫化学的研究

酸化ストレスに伴い動物組織に生成した4-ヒドロキシノネナ-ル修飾蛋白質を高感度に検出する目的で、修飾蛋白質中に生成された4-ヒドロキシノネナ-ル修飾アミノ酸(システイン、ヒスチジン、リジン)を特異的に認識するポリクローナル抗体の作製を試みた。ハプテンとして4-ヒドロキシノネナ-ル-アミノ酸付加化合物を化学的に調製し、キャリア蛋白質に結合させ、抗体作製に用いた。こうして得られた抗体を用いて、脂質過酸化誘導によりラット単離肝細胞中に生成した4-ヒドロキシノネナ-ル修飾蛋白質の免疫化学的手法による検索をおこなったところ、50KDa蛋白質が主な標的蛋白質として検出された。蛋白質の同定には至っていないが、これまでに知られている脂肪酸結合蛋白質との相同性に興味が持たれた。また、本抗体を鉄投与ラット腎臓を用いた免疫組織化学的研究に適用したところ障害部位(近位尿細管)に特異な抗体陽性蛋白質の蓄積がみられた。従って、この4-ヒドロキシノネナ-ル修飾蛋白質に対する特異適抗体の基礎研究面での有用性が立証された。
真の買収プレミアムの測定と決定要因―本源価値およびモメンタムからのアプローチ―

日本企業を対象とした1990年代から2013年までの公開買い付け(TOB)のサンプル(最大660件)の買収プレミアムについて、株価モメンタム(ターゲット企業株価モメンタムおよびTOPIXモメンタム)との関係、およびターゲット企業株価を基準とした表面的買収プレミアムと、本源価値を基準とした真の買収プレミアムの関係などについて実証分析を行った。その結果、サンプルをプレミアム案件とディスカウント案件ではこれらの関係が基本的に異なるため区分して分析する必要があること、プレミアム案件では株価モメンタムと買収プレミアムに強い負の関係があることなどが明らかになった。今年度における研究の主な成果は2つある。1つは、本研究において使用するデータセットのうち主な部分を作成することができたことである。すなわち、表面的買収プレミアムPREMa、ターゲット企業の株主による持株提供比率TR、そして真の買収プレミアムPREMiの算定に不可欠であるターゲット企業の本源価値計算における資本コストrを概ね作成することができた。これによって、本研究の目的である、表面的買収プレミアムと真の買収プレミアムの測定に必要なデータセットの作成を、研究実施計画に概ね沿う形で進めることができている。2つめは、本研究を進める中で明らかになった関連の研究成果を論文として発表したことである。すなわち、日本経営分析学会の英語論文集(近刊)に「Takeover Premiums and Financial Characteristics of Target Firms in Japan」を、そして『常磐短期大学研究紀要』第41号(2013年3月)に「Bid Premiums and financial characteristics of target firms in Japan: contrasting thepremium offers group and discount offers group」を発表した。この2つの論文では、日本企業のTOBにおける表面的買収プレミアムの特質について明らかにした。すなわち、日本の買収プレミアムはターゲット企業の財務的特徴と関連があること、そして、買収プレミアムとターゲット企業の財務的特徴の関係はプレミアム・グループの企業とディスカウント・グループの企業とで異なることである。1の主な成果は以下の2点である。(1)プレミアムグループでは、通常相場での買収プレミアムがその他の時期におけるそれより高い一方で、ディスカウントグループでは、強気相場での買収プレミアムが他の時期より高く、弱気相場では他の時期より低い。(2)プレミアムグループでは、TOPIX12ヵ月モメンタム(上昇率)と買収プレミアムと負の関係がある一方で、ディスカウントグループでは、TOPIX6ヵ月モメンタムと正の関係がある。2の主な成果は以下の2点である。(1)プレミアムグループでは、ターゲット企業の6ヵ月前株価が最も低い場合の買収プレミアムは他のそれよりも高い。(2)ディスカウントグループでは、どの期間を調べても、TOPIX上昇率とターゲット企業株価上昇率の関連性が高くなるほど、買収プレミアムは小さくなる。今年度は、真の買収プレミアムの算定のもとになる対象企業の理論株価の推定モデルを精緻化するための文献研究を行った。とくに、本事業では日本企業における真の買収プレミアムを計測することとしているため、日本企業を対象にした理論株価推定モデルの実証研究をサーベイし、推定モデルの構造とタイプおよび結果を整理した。その結果、まずDCF法に基づくモデル(以下、DCFモデル)と残余利益法に基づくモデル(以下、残余利益モデル)の株価関連性を比較した多くの研究において、DCFモデルよりも残余利益モデルのほうが、推計された理論株価と実際株価との関連性が大きいとの結果で共通していることが明らかとなった(ただし、理論株価と実際株価との乖離はDCFモデルのほうが小さい)。残余利益モデルでも推計モデルは設計の仕方によって多様である。まず、実績値とアナリスト予測値との比較では、複数の研究において実績値よりもアナリスト予測値に基づくモデルのほうが株価関連性が高いという結果を示していた。なお、アナリスト予測値よりも経営者予測値のほうが高い株価関連性をもつとの結果を示す研究も存在した。また、予測利益の年数については、より長い期間の予測利益を反映させたモデルのほうが株価との相関が高いとの研究結果が示されていた。さらに、使用する残余利益について、アナリスト予想値に基づくモデルと線形情報ダイナミクスすなわち前年度の残余利益の持続率に基づくモデルとの比較については、どちらも株価説明力に大きな差はないという結果が示されていた。これらのサーベイ結果から、本事業においては、複数年の予測利益を用い、経営者およびアナリストによる予測利益に使用した残余利益モデルに基づく推計モデルを中心において理論株価を推定する必要があることが明らかとなった。その主な研究成果は以下の2点である。1正のプレミアムグループについては、ターゲット企業株価モメンタムが下落しかつTOPIXモメンタムが上昇するときに正の関係が見出される。2負のプレミアムグループについては、ターゲット企業株価モメンタムとTOPIXモメンタムが共に上昇する場合および共に下落する場合において正の関係が見出せる。さらに、同じサンプルを対象に買収プレミアムと株価モメンタムとの関係性に関する買収プレミアムの測定方法および測定期間によるセンシティビティ分析を行った。

1正のプレミアムグループについては、測定期間が長期である場合、いずれの計測方法を用いても、買収プレミアムとターゲット企業株価モメンタムの間において、概して安定的な有意の正の相関関係が見られる。その一方で、測定期間が短期である場合、買収プレミアムと市場株価モメンタムの間において、有意な負の相関関係が見られる。2負のプレミアムグループについては、多くの計測期間および計測方法において、買収プレミアムと株価モメンタムとの間には、有意な負あるいは非有意の相関関係が見られる。経営財務本研究は3年間計画で進める事業である。2年目の今年度は主にデータセットの作成を行う年度であり、本研究において使用するデータセットのうち主な部分を作成することができた。すなわち、表面的買収プレミアムPREMa、ターゲット企業の株主による持株提供比率TR、そして真の買収プレミアムPREMiの算定に不可欠であるターゲット企業の本源価値計算における資本コストrを概ね作成することができた。とくに資本コストの算定は理論的および実証的に最新の研究(とくに日本の研究)を参照して進めなければならない内容であり、その文献研究などのために当初の予定より若干時間がかかったため、当初計画で作成する予定となっていたいくつかのデータセットの作成に遅れが出たが、大きな問題にはなっていない。このように、本研究は、今年度まで研究実施計画に概ね沿う形で進めることができている。当初の計画では、本源価値の算定およびそれに基づくPREMiの分析を終了することになっていたが、本源価値の算定に用いる予定だったデータ提供業者のデータに一部修正を加えなければ正確な算定を行えないことが分析作業の中で明らかになったため、計画を若干変更して別のデータ提供業者のデータで調整したうえで、算定および分析を行なわざるを得なくなってしまった。今年度の計画は、第1段階として、1年間をかけて、買収プレミアム、本源的企業価値の測定、モメンタム測定といった本研究の分析方法に関わる先行研究(とくに最新研究)を網羅的に入手し、新たにモデルに加えるべき観察指標がないか、現在想定している分析方法や指標のとり方に修正を加える必要がないかを整理・検討することであった。とくに、本源的企業価値の測定方法については、ファイナンスにおける重要テーマの一つであり、近年様々な視点からの研究が報告されている。